APP下载

电网调度中的安全风险及防范对策

2024-10-15姬鹏达

今日自动化 2024年3期

[摘 要]文章讨论了电网调度中存在的安全风险,如交接班、监视、电气操作等,指出了自动化调度管理系统的不足之处,并提出了相应的改进策略。通过加强电网自动化调度系统技术应用、革新配套设备、制订科学合理的安全防护措施以及构建高效的安全运行管理制度,可提升电网调度的可靠程度,确保电力系统的稳定运行和高效供电。

[关键词]电网调度;安全风险;防范对策

[中图分类号]TM73 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2024)03–0044–03

1 电网调度技术发展

随着现代社会对能源需求的日益增长及对环保意识的提高,电网调度技术作为保证电力系统稳定运行和提高能源利用效率的重要手段,其发展受到了广泛关注。电网调度技术的发展经历了手动调度到自动化调度,再到智能化调度的演变过程。在早期,电网调度主要依靠调度员的经验进行人工调度,这种方式在电力系统相对简单、负荷需求变化不大的情况下尚可应付,但随着电力系统的扩大和负荷需求的复杂化,人工调度的局限性逐渐显现,如响应速度慢、准确性差和效率低等问题。

为解决这些问题,电网调度技术开始向自动化方向发展。自动化电网调度通过引入计算机系统和软件技术,实现了对电网运行状态的实时监控、分析及优化调度,提高了调度的响应速度和准确性,有效提升了电力系统的运行效率和可靠性。例如,通过自动化调度系统,可实现对电网负荷的实时预测、自动平衡发电与负荷之间的关系、优化发电机组的启停计划和调度电力资源等功能。然而,随着分布式能源、可再生能源的接入以及电力市场化的推进,电力系统的运行环境更加复杂多变,传统的自动化调度系统在处理大规模数据、应对快速变化的市场需求和保障系统稳定性方面面临新的挑战。

智能化电网调度技术的出现,为解决上述挑战提供了新的思路。智能化调度技术通过引入人工智能、大数据分析、云计算等先进技术,进一步提升了电网调度的智能水平和自动化程度。例如,利用大数据分析技术可对海量的电网运行数据进行深入分析,准确预测电力需求和发电量,实现更精细化的电网调度。同时,人工智能技术的应用可模拟调度员的决策过程,自动化处理复杂的调度问题,提高调度决策的效率和准确性。此外,通过云计算平台,可实现调度资源的集中管理和优化配置,支持更加灵活和高效的电网调度策略。

电网调度技术的发展,不仅提高了电力系统的运行效率和稳定性,也促进了能源的节约和环境保护。通过有效的电网调度,可最大限度地利用可再生能源,减少化石能源的使用,降低碳排放。同时,智能化电网调度技术还支持电力系统的安全运行,对预防和处理电网故障具有重要作用。

2 电网调度中的安全风险

2.1 交接班的安全风险

“两票(工作票、操作票)三制(交接班制、巡回检查制,设备定期试验轮班制)”是电力行业多年来在电力系统中的一项基础制度,其是在电力行业多年来的运行中总结出来的。其中,交接班时若当班班长不对当班工作进行检查,不提前30 min 整理交接班内容,不提前15 min 熟悉电网运行状况,可能造成交接班过程中重要运行方式改变、工作开展、预警信息等重要信息未交接清楚,存在漏交接、误交接的情况,直接影响接班调度员的操作和判断。

2.2 监测的安全风险

调度员监控服务分为系统监控和设备监控两部分。从监测系统中收集到的全部信号,按其重要程度和作用大小,划分为1~5 个等级,即事故(故障)、异常、越限、变位、警告。调度员对1~4 等级的信号进行持续监控,发现异常时,应立即处理,并向运营部报告。设备监测信息和报警设置不合理和不规范,以及多余的报警信息太多,容易将真正的事故信号给隐藏起来,且还会有一些重要的报警信息漏报或者误报警的安全风险,这会造成一些重要的设备故障得不到及时的检测和处理,造成漏检,甚至会引起电网的安全事故。

当故障发生时,多个保护信号、过负荷、跳闸等信息融合到监测系统中,调度人员面临海量信息,信息加工与归纳处理能力不足,无法对突发事件的本质做出正确的判断,严重制约了应急处置的有效性。

2.3 电气操作的安全风险

电网调度中的电气操作存在一定的安全风险:①电力调度通常需要连接到电网并进行实时数据传输和处理,因此存在被黑客或恶意软件攻击的风险,导致数据篡改、系统瘫痪等;②电气操作人员未经专业培训或未严格遵守操作规程时,可能会发生意外事故,如电气故障引发的火灾、电击等安全隐患;③长期使用和维护不当可能导致设备老化、功能失效,增加了电气操作安全风险。因此,对电力调度中的电气操作应严格按照规程进行,加强网络安全保护,定期检查和维护设备,提高操作人员的技能水平和安全意识,以降低安全风险发生的可能性。

2.4 自动化调度管理系统有待完善

自动化调度管理系统在提高效率、降低成本等方面发挥着重要作用,然而,其也面临着一系列安全风险:①系统设计存在漏洞。系统漏洞会导致恶意攻击者利用漏洞进行入侵或者篡改系统数据。②未经授权访问。若系统权限设置不当或者没有足够的身份验证措施,就可能导致未经授权的人员访问敏感信息或者操作系统功能。③系统的可用性。若系统面临持续的拒绝服务攻击,就可能导致业务中断或者数据丢失。④人为因素。员工的疏忽大意、恶意行为或社会工程攻击都可能对系统安全造成影响。

2.5 自动化调度管理质量有待提升

自动化调度管理质量面临着一系列挑战:①尽管自动化系统能够提高效率和减少人为错误,但其设计和实施若存在缺陷,将会导致系统稳定性不足,容易出现故障;②随着业务需求的不断变化,自动化调度管理通常难以及时适应,导致生产计划与实际生产之间存在偏差,影响生产效率;③缺乏足够的监控和反馈机制也是问题所在,无法及时发现并解决潜在的问题,将导致生产过程中的不稳定因素无法得到有效控制。

3 强化电网调度管理与电网稳定运行的优化措施

3.1 加强电网自动化调度系统的技术应用

电网自动化调度系统是一种现代化的产物,因此,在应用中要针对电力供应的具体情况进行适当的调整,并进一步采用先进的技术。例如,在网络设备、存储设备、数据库和操作系统等方面,必须对其进行相应的控制,使其具有更强的综合性。

(1)合理利用数据采集与监控技术,实时收集电网运行参数,并将其与正常运行状态下的数据参数进行对比分析,这样,当电网发生故障时,就可以由数据参数将其反映出来,并将其锁定在电网发生故障的部位,使操作者可以及时地采取措施。

(2)加强数据库的存储与管理能力,降低数据处理的步骤,降低备份、迁移的时间,对传输带宽进行优化,可在出现错误的情况下,保证传输的效率,并由此改善自动化调度终端的控制质量。

(3)根据供、配规划,对所需数据进行设计,并根据每个地区的实际用电状况,实现自动化控制,滤除不需要的资料,提高整个系统的分析能力。

3.2 革新电网自动化调度系统的配套设备

为保证电网高质量运行,必须不断地更新相关的辅助设备。由于自动化调度系统具有复杂、全面的特点,因此在运行过程中,需要与各类软、硬件及电源装置进行配合,若存在兼容问题,会直接影响到供电网络的稳定。在这种情况下,要尽量保证辅机的通用性,才能与自动化调度系统相适应。此外,还需要加强设备的数据采集和记录能力,在设备的管理过程中,要注重对电源等方面的控制,提前准备好一套备用装置,这样一旦发生了故障,就可以快速地进行替换,防止发生更大的供电故障。

3.3 制订科学合理的安全防护措施

在进行电网自动化调度管理工作时,应制订科学合理的安全防护措施进一步强化安全保护,全面分析系统的稳定性和安全性,尤其是在进行了工艺优化和设备替换之后,还要对供电网络进行全面的性能试验,以便能够及时地发现供电网络的故障。在此基础上,还应设计安全监测机制、安全保护机制以及安全恢复机制,以保证操作过程中的数据信息的正确无误,从而解决了网络信息安全与数据共享之间的冲突。图1为常见的电气故障紧急应对措施的管理流程。

3.4 构建高效的安全运行管理制度

(1)实施预防性维护。制订详细的预防性维护计划,包括设备巡检、清洁、润滑、紧固等工作。通过定期的预防性维护,可有效降低设备故障率,延长设备使用寿命,提高系统的可用性。

(2)建立健全故障诊断与排除机制。配备专业的故障诊断设备和工具,建立健全故障排除流程。及时响应系统故障,迅速定位并解决问题,减少因故障而导致的停电时间。

(3)数据备份与恢复。确保电力自动化调度系统的重要数据得到定期备份,并建立完善的数据恢复机制。在系统发生故障或数据丢失时,能够迅速还原系统状态,减少损失。

(4)应急预案制订。制订全面的应急预案,包括设备故障、网络中断、自然灾害等多种情况的处理方案。进行定期演练,提高运维人员的应急处理能力,确保在紧急情况下能够迅速而有效地应对。

(5)引入先进的监测技术。利用先进的监测技术,如远程监测、智能传感器等,实时监测设备状态和系统运行情况。通过数据分析,提前发现潜在问题,采取措施防患于未然。

(6)建立信息共享平台。建立供电企业内的信息共享平台,促进各部门间的信息沟通与合作。确保各个环节的信息传递畅通,提高整个系统的协同运行能力。

4 结束语

电网调度管理对电力企业的供电质量有直接的影响,为了确保电网的稳定运行,必须对其进行全方位的精确控制。随着电网规模的不断扩大,电网调度中的安全风险不断增多,调度员应把握调度业务中安全风险的关键要素,从交接班、监测、操作和事故处理等方面入手,辨识其中的安全风险,采取有效的防范对策,不断提高防范电网风险能力,确保电网安全稳定运行。

参考文献

[1] 郭聪. 电力调度运行中的调度安全风险及防护措施[J]. 电子技术与软件工程,2019(17):230-231.

[2] 李之奇. 电力调度运行安全风险及防范策略[J]. 通信电源技术,2018,35(12):279-280.

[3] 黄益成. 基于电网调度自动化监控系统的网络安全技术及其管理[J]. 信息通信,2016(8):173-174.

[4] 段燕茹. 基于智能电网的电力调度自动化与控制系统实现[J]. 电子设计工程,2020,28(4):189-193.

[5] 范凯迪. 电力调度自动化中智能电网技术的应用[J]. 新型工业化,2022(3):187.

[6] 彭哲续. 电力调度自动化中智能电网技术的发展解析[J].科技传播,2014,6(21):81,100.

[7] 何静. 浅析智能电网技术及在调度自动化中的发展[J]. 科技资讯,2010(18):138.

[8] 韩婷,田雅芸. 现阶段智能电网中电力调度自动化技术的应用探讨[J]. 信息化建设,2015(12):276.