电力资产管理的信息安全论文

【摘要】电力企业的发展非常快速，其相应的信息化建设也获得了极大的成效，然而其信息安全的状况同时让人担忧。当前阶段电力企业已经搭建起了自身的网络，并且设定出了相应的安全防护策略，同时能够实现各个系统之间的连接，跟各类企业达成信息共享的目的。下面小编整理了一些《电力资产管理的信息安全论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

电力资产管理的信息安全论文 篇1：

提高电力信息内网安全性的措施研究

摘要：随着电力信息内网的不断建设和完善，其安全性也越来越受到管理人员的重视。文章在广泛收集资料的基础上，对电力信息内网的安全性问题进行了研究，总结了电力信息内网所面临的安全威胁，并提出了可行的改进策略，希望对电力信息内网运维人员有所启示。

关键词：电力信息;内网;安全性;网络技术;电力企业 文献标识码：A

1 概述

随着电力行业的不断发展，网络技术在电力企业中的运用变得越来越普遍，其中电力信息内网扮演的角色也变得越来越重要。在电力企业日常工作逐步数字化、网络化的情况下，人们也越来越认识到，电力信息内网的安全性非常重要。因此，在目前电力信息内网面临多种安全威胁、安全性有待提升的情况下，应当积极寻求突破点，全面落实电力信息内网安全监督和安全管理工作，从而实现电力信息内网安全性的有效提升。

2 电力信息内网面临的安全威胁

21世纪，人类社会全面进入信息时代，各种信息技术飞速发展，并渗透到了人们生活和工作的方方面面中。在这种“信息复杂”的时代背景下，电力信息内网所面临的安全威胁是客观存在的，并且是多种多样的，既有来自于电力信息内网之外的安全威胁，也有电力信息内网自身安全漏洞导致的安全威胁。在此，将电力信息内网所面临的常见安全威胁总结如下：

2.1 信息内网终端安全威胁

为了提升网络安全性并保证电力企业员工可以正常通过外部网络获取必要的资料和信息，电力企业一般采用内网和外网同时使用的方式开展工作，但内网和外网是通过技术措施隔离的，电力企业明确规定内网和外网所使用的终端必须明确区分开，不得混用，否则可能导致外网的安全隐患在混用终端时进入内网。然而，在实际的网络操作过程中，一些员工由于自身意识问题或者单位的硬件问题，并不能完全实现双网双机，存在内、外网终端混用的情况，这会给电力信息内网终端带来严重的安全威胁。

2.2 移动存储介质安全威胁

移动存储介质指的是可移动的存储工具，如移动硬盘、U盘等。移动存储介质的使用给电力企业工作人员的工作带来了很多方便，但是也带来了一些安全隐患。在电力企业内网和外网双网双机控制良好的情况下，看似外网的安全威胁不会进入内网，但是移动存储介质的使用，使外网中的安全威胁同样可以以移动存储工具为介质进入内网中，给电力企业信息内网带来诸多安全隐患。并且诸多实践案例表明，移动存储介质可以将外网中的安全威胁引入内网的情况，是客观存在的，必须引起电力企业的重视。

2.3 计算机系统或软件漏洞

目前，电力企业的日常办公越来越趋于信息化、网络化，计算机在电力企业员工办公中的应用已经成为了一种常态。此时，计算机系统或软件存在的漏洞，也会给电力企业信息内网带来一定的安全隐患。调查表明，当前电力企业员工的办公电脑普遍使用的系统是Windows操作系统，此操作系统存在一些安全漏洞，会导致网络中新出现的病毒、木马等利用安全漏洞进入计算机中，导致计算机系统或计算机中的数据资料被破坏，造成严重的后果。此外，计算机安装的应用软件如果存在漏洞，也会使网络中的病毒或木马等有机会进入计算机中。

2.4 员工不当的网络行为

为了维护电力企业信息内网的安全性，电力企业员工在应用网络时应当注意自身行为的网络安全性，注意不要私自篡改计算机终端的IP地址、MAC地址等计算机网络设备配置，否则可能会导致网络冲突等问题。然而，一些电力企业员工这方面的网络安全操作意识较差，在使用企业电脑上网时，很可能由于一时的不适当操作或者下载了一些存在安全问题的软件，而导致外界网络中的安全威胁进入电力信息内网中，很容易引发网络安全问题，使电力信息内网受到攻击和

侵害。

3 提升电力信息内网安全性的策略

要想提升电力信息内网的安全性，必须采取全面、有效的策略，不仅要管好“人”的因素，也要管好“设备”的因素，并且需要形成完善的安全管理制度，使电力信息内网的安全管理工作长效化。在此提供以下一些可行的安全性提升策略：

3.1 对电力企业员工实施安全培训

在保障电力企业内网安全性的过程中，人的因素是最重要的，一些员工缺乏网络使用常识，尤其是一些年龄较大的员工，网络操作经验少、安全意识极差，必须通过科学的培训，使电力企业员工认识到电力信息内网安全性的重要性所在，并使员工充分掌握必要的内网安全管理和防护的知识和技能。通过科学的培训工作，应当最终让每个员工形成较强的内网安全防护意识和安全防护责任心，掌握内网安全防护手段，并使员工在网络安全威胁出现时能够及时辨认出来，进而采取适当的措施进行应对。在培训结束后，可以采取适当的措施对每个员工的学习成果进行考核，确保每个员工都掌握了基本的网络安全防护常识，对于安全防护常识学习效果差的员工，应当继续进行培训或使其远离电力信息内网。

3.2 建立并完善电力信息内网安全管理制度

在电力企业中，为了提升电力信息内网的安全管理效果，必须切实制定一套完善的安全管理制度，通过制度的规范、引导和约束作用，高效地对电力信息内网的安全问题进行管理。一般来说，电力信息内网的安全管理制度包括的内容应当有内网日常安全管理办法、网络使用违规行为处理措施、网络设备监督办法、内网信息资产管理办法等，在内网安全管理制度中应当明确各部门的安全管理责任，适当提升对影响内网安全性的网络操作行为的处罚力度，使管理制度化、处罚规范化，并在实际的管理过程中坚决按照管理制度进行管理，按照管理制度实施有效监督，提升管理制度的约束力，使信息内网安全管理制度可以得到真正落实。

3.3 采取全面的内网安全防护技术策略

在电力信息内网的安全防护中，技术措施的应用是极为关键的，具体来说，应当做到：第一，严格实施双网双机操作方式，使内网和外网的终端明确区分开，严格禁止内网和外网终端混用，以防止外网中的安全威胁在终端混用时进入内网中;第二，对移动存储介质进行有效管理，尽量避免员工私自使用移动存储工具进行内外网信息资料的转移，必要时需要先对移动存储介质进行杀毒处理，才能将移动存储工具接入内网中;第三，在员工电脑中安装最新的、漏洞最少的计算机操作系统，并严格确保内网终端电脑中的软件尤其是网络安全监测软件是正版的，并及时更新相关软件，及时提升软件的安全性能;第四，对计算机中重要的数据资料进行加密处理，并备份到不连接网络的计算机中，以提升计算机中数据资料的安全性，确保一旦数据资料被破坏，可以通过备份及时还原。

4 结语

安全问题是老生常谈，但是绝对不可以轻视，否则将会付出沉重的代价。在网络时代席卷而来的今天，电力信息内网的安全问题同样如此。电力企业首先应当认识到电力信息内网安全的重要性，然后通过调查、分析，了解企业自身在内网安全管理中存在的安全漏洞，进而才能够制定出针对性的电力信息内网安全性提升措施，真正实现电力信息内网安全性的提升。当然，电力企业也应当积极了解网络安全防护手段的发展情况，积极将先进的内网安全防护技术引入到电力企业中，提升电力企业自身的内网安全防护实力，保障电力信息内网的安全性和可靠性。相信随着电力企业对电力信息内网安全性的重视程度的提升，以及先进的防护技术和防护策略的广泛应用，电力企业信息内网的安全问题一定会得到妥善解决，信息内网的安全性也会到达一个新的

高度。

参考文献

[1] 李广明.如何提高电力信息内网安全[J].信息技术与信息化，2015，(1).

[2] 李文武，游文霞，王先培.电力系统信息安全研究综述[J].电力系统保护与控制，2011，(10).

[3] 王雄，孙晓东，吴维桥.信息内网面临的安全威胁及防护措施[J].青海电力，2013，(2).

作者简介：路正霞(1978-)，女，山东聊城人，国网山东阳谷县供电公司高级工程师，研究方向：计算机技术及应用。

(责任编辑：周 琼)

作者：路正霞

电力资产管理的信息安全论文 篇2：

电力企业信息安全整体防护策略

【摘 要】电力企业的发展非常快速，其相应的信息化建设也获得了极大的成效，然而其信息安全的状况同时让人担忧。当前阶段电力企业已经搭建起了自身的网络，并且设定出了相应的安全防护策略，同时能够实现各个系统之间的连接，跟各类企业达成信息共享的目的。本文主要是对于电力企业信息安全现状进行了全面的分析，并且根据网络等级规划、服务器、恶意网页、硬件和软件的漏洞等各个具体方面对目前电力企业中信息安全所存在的问题实行有效性分析，在这基础条件上从网络安全风险评价、防火墙的建立、计算机病毒的预防调控与工作人员的信息安全教育等环节提出了电力企业信息安全的整体防护策略。

【关键词】电力企业 信息安全 防护措施

一、引言

信息化已经成为社会生产力和生产方式发展的重要导向，信息化建设可以促进企业管理水平和生产效能的提升，信息化资源属于一种关键性资源，其重要性逐步受到社会的肯定[1]。电力企业作为技术密集型产业，对于生产自动化和集约化都具有较高的要求标准，所以也是较早的实行信息化建设的一部分企业，同时获得了一些明显的效果，然后也正是由于起步相对比较早，在信息化的建设过程中一般会存在许多相关问题，这些问题已经慢慢成为电力企业信息安全的隐患，强化网络信息安全已经发展为电力企业的重要构成部分。

二、电力企业信息安全现状

电力企业由于生产经营和实际管理的需求，都从不同程度上建立了自身的自动化系统，变电站基本能够实现四遥与无人值守的功能。同时建立起了企业自身的管理系统对于生产、营销、财务与行政办公等方面的具体工作进行覆盖处理，并且已经实行较高安全等级的调度自动化系统，能够经过WEB网关与MIS之间实行相互的信息访问操作，部分位置已经装设了正向隔离器，从而能够实现物理隔离和数据信息的安全访问目的。电力企业已经设定了相应的安全防护策略，能够实现互联网的安全连接操作。把营销支持网络和呼叫接入系统与MIS网络实行整合处理，而且已经跟各种企业达成信息安全共享的使用目的，对于本身的服务方式进行优化处理。边远区域的班站基本都经过VPN技术来实现远程班组进行联网操作的使用要求，并且可以实现大范围的信息共享效果，使用VPN的高级应用可以搭建以互联网为基础的各类远程服务[2]。

三、电力企业信息安全整体防护策略

(一)安全风险评价

电力企业需要解决信息安全问题并不可以只是从技术层面考虑，技术作为信息安全的主体，然而却不是信息安全的核心，管理才应当作为信息安全的核心。信息安全离不开各种不同安全技术的具体实行与各种不同安全产品的设置，然而现阶段在市面上出现的安全技术与安全产品容易使人眼花缭乱，不能进行合适的选择，此时就应当实行风险分析与可行性分析等方面策略，对于电力企业当前阶段所面对的网络风险进行有效性分析，并且分析解决问题或者最大限度地减小风险发生的可能性，对于收益和付出实行充分对比，分析哪部分产品可以让电力企业以最小的成本代价符合其对信息安全的实质需求，同时应当考虑到安全和效率的均衡问题。对于电力企业而言，需要明确信息系统存在的潜在风险，充分有效地评价这部分风险所带来的实际影响，这将会成为电力企业进行信息安全建设的首要解决问题，同时也是设定安全防护策略的基础根据[3]。

(二)建立防火墙

防火墙作为一种可以有效保护信息安全的技术性防护策略，主要分为软件防火墙和硬件防火墙这两种形式。防火墙可以有效的防止网络中各种形式的非法访问与搭建起一道安全防护的屏障，对于数据信息的输入与输出操作都可以实施有效控制。在网络区域上经过硬件防火墙的搭建，对于电力企业内网和外网之间的通信实施有效监控，并且可以对内网与外网实行有效的隔离，进而可以防止外部网络的入侵。电力企业能够经过“防火墙+杀毒软件”的配置形式来对内部服务器和计算机实施相应的安全保护。另外还应当进行的定期升级处理。为了能够避免各种意外现象的出现，应当对各种数据信息进行定期的备份处理，同时需要定期地对各个硬件与各种备份的有效性程度实行相关检验。通过访问控制列表能够建立防火墙控制体系，对于访问控制列表的调控可以充分地实现路由器对相应数据包的选取，对于访问控制列表的增删处理可以有效地对网络实施控制，对于流入与流出路由器接口的相应数据包进行过滤处理，能够达到部分网络防火墙的实际效果。

(三)预防控制计算机病毒

计算机病毒的预防控制应当作为信息安全的重要构成部分，然而对于电力企业的信息安全造成主要威胁的是各种类型的新病毒。如果要从根本上防止新病毒对企业造成的威胁，就需要从监控、强制、防止与恢复等四个具体阶段对新病毒实行相应管理。控制计算机病毒作用次数，减弱病毒对业务所带来的影响。病毒经历感染-扩散-爆发这系列过程都需要一段空窗期。大多数情况下，管理人员一般都是在病毒爆发之后才可以发现相应问题，然而此时已经太迟了。所以需要可以在病毒处于扩散期时就可以发现出问题所在，这样才可以有效地减低病毒爆发的几率。网络层防毒可以充分有效地对病毒实行预防控制，需要把网络病毒的防范视为最为关键的防范对象，经过在网络接口与关键安全区域设置网络病毒墙，在网络层区域全面扫除外界病毒的实质性威胁，令网络病毒不可以随意传播，另外结合病毒所借助的传播途径，对整个安全防护策略实行落实工作。预防病毒并不可以完全地依赖于病毒的特征码，还应当实现对病毒处于发作期的整个生命周期实行有效管理[4]。设立一套完善有效的预警机制、消除机制与恢复机制，经过这部分机制的作用来确保将病毒进行高效处理，防毒系统应当在病毒代码侵入之前，就可以经过可疑信息过滤、端口屏蔽、共享控制、重要文件/文件夹写保护等各种实际性手段来对病毒实施有效的控制。

(四)安全管理体系

1.制度管理

设立各种安全管理机制能够完善企业内部安全管理与实行机构的行为标准、岗位设置与操作规范、工作人员的素质要求及其相应的各种行为规范标准等。安全制度管理作为法律管理的具有形式化、具体化、法规化与管理化的重要接口，是实现信息安全的重要保障。

2.资产管理

资产成为建立信息系统的重要元素，其安全程度是整个信息系统安全的重要实现目标，全部的安全技术与安全防护策略都是以资产安全作为核心环节。资产安全管理的实质性内容包含信息系统设备安全、软件安全、数据安全与文件安全等方面，经过发电厂相应的生产管理系统能够达到资产全寿命周期管理的目的。

3.物理管理

物理安全作为保护计算机网络通信设备、设施与其它媒体避免地震、水灾与火灾等各种环境事故以及人为操作失误或者错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。其主要包含机房安全管理、环境安全管理与物理控制管理等各方面具体内容。计算机机房建设应当满足国标GB2887-89《计算机站场地技术条件》、GB9361-88《计算机场地安全要求》与《国家电网公司信息网络机房设计及建设标准》的标准要求，其中保密机房的安全管理应当根据保密办的有关规定落实执行。

4.技术管理

技术安全管理的主要目标在于能够有效地运用已有的安全技术，包含专用性质的安全产品，同时一个很重要的方面是运用现有阶段的网络设备、主机与实践应用本身的安全特性实行日常化的安全管理。

四、结束语

信息安全作为一个综合性系统，不但会涉及到技术应用层面的具体问题，同时还会涉及到管理层面上的实际问题。对于信息网络系统，不管是硬件或者软件存在问题都会导致整个信息安全系统出现威胁，引发网络信息安全的实质问题。在电力企业的信息网络系统中，包含了个人、硬件设备、软件与数据等若干个具体环节，这些在信息网络系统中占据着的地位，都应当从整个电力企业的信息按系统而进行有效合理的分析，经过系统工程的观念与方法对当前阶段电力企业中的信息安全现状进行有效性分析，并且提出能够提升信息安全的整体防护策略。

参考文献：

[1]余志荣.浅析电力企业网络安全[J].福建电脑，2011(7).

[2]周伟.计算机网络安全技术的影响因素与防范措施[J].网友世界，2012(1).

[3]张鹏宇.电力行业网络安全技术研究[J].信息与电脑(理论版)，2011(1).

[4]万锦华.电力企业网络信息安全的防范措施探讨[J].科技与生活，2010(1).

作者简介：

刘芝娟，女，1972年11月5日—，工作单位：吉林省集安市云峰发电厂信通部信息班，学历：大专，研究方向：网络维护、编程、信息安全。

作者：刘芝娟

电力资产管理的信息安全论文 篇3：

智能电网综述

摘要:针对电力系统在新世纪面临的分布式电源并网、电网利用系数低以及数字化技术应用等诸多挑战,提出智能电网的概念,表明了智能电网的内涵和特点,总结了当前国内外研究现状以及发展智能电网对我国的必要性,分析了我国发展智能电网的优势条件,阐述了智能电网在网络拓扑分析、集成通信、高级计量体系、高级配电体系、高级输电运行、智能调度、电力电子、分布式电源接入等一系列领域需要解决的关键技术问题。

关键词:智能电网;智能调度;快速仿真与模拟;高级计量体系

作者简介:罗明志(1970-),男,广东信宜人,广东电网公司广州供电局,助理工程师,主要研究方向:电力调度。(广东 广州 510800)

进入21世纪以来,随着社会和经济发展以及科技进步,人类社会对电力依赖程度增加,智能电网的概念应运而生,并在近两年成为全球电力行业研究和讨论的热点。

人们期望通过一个数字化信息网络系统将能源资源开发、输送、存储、转换(发电)、输电、配电、供电、售电、服务以及蓄能与能源终端用户的各种电气设备和其他用能设施连接在一起,通过智能化控制实现精确供能、对应供能、互助供能和互补供能,将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染与温室气体排放降低到环境可以接受的程度,使用户成本和投资效益达到一种合理的状态。这就是智能电网的思想。[1-7]

以欧美等发达国家为代表,上至欧盟委员会、美国能源部,下至各种类型的电力企业与组织,纷纷投入相当的精力,力图尽早取得突破。中国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚等国家也开始注意到智能电网这一新的发展动向。

我国关于智能电网方面的研究进展缓慢,甚至可以说刚刚起步。从2007年10月,华东电网公司启动了智能电网可行性研究项目,到2009年5月国家电网对外公布“坚强智能电网”计划,智能电网也逐步成为我国电网发展的一个新方向。[8-11]在宏观政策层面,电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求;在市场化改革层面,电能交易手段与定价方式正在改变,市场供需双方的互动将越来越频繁,电网必须能够灵活地支持各种电能交易。本文将综述智能电网的概念以及国内外研究现状,结合南网能源分布及电网特点,分析发展智能电网的条件和需要解决的关键技术问题。

一、 智能电网的概念

1.智能电网的含义

到目前为止,智能电网并没有统一的定义。它是指一个完全自动化的供电网络,其中的每一个用户和节点都得到了实时监控,并保证了从发电厂到用户端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成,它能保证市场交易的实时进行和电网上各成员之间的无缝连接及实时互动。[12]

2.智能电网的特点

根据相关文献,智能电网的特点如下:

(1)自愈。对电网当前运行状态进行不断的在线评估,采取有效的预防控制手段,尽可能及时发现、快速诊断和消除故障隐患;并且在尽量少的人工干预下,自动快速隔离故障、实现自我恢复,避免大面积停电的发生。

(2)互动。实现与客户的智能互动,以最佳的电能质量和供电可靠性满足客户需求。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接,同时通过市场作用更好地完善电力市场主体和电网安全管理,从而达到提升电力系统安全运行水平的目的。

(3)坚强。对电网的每一个元素进行安全性需求考虑,在整个系统中确保一定的集成和平衡。在自然灾害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。

(4)优质电能。能够减小由于输配电元件引起的电能质量问题,实现电能质量问题的快速诊断和周密解决方案。

(5)兼容。既能适应大电源的集中接入,也支持分布式发电方式友好接入以及可再生能源的大规模应用,满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。

(6)活跃市场。基于批发和零售模式建立完全开放的自由市场,实现完全商业化。经济约束的市场选择将驱使电网的可靠性。

(7)优化资产高效运行。资产化和高效运行包括安装传感器以提供设备状态的实时监测,对输电线路变压器实施实时的动态额定管理。

二、智能电网的关键技术及体系

智能电网需要在4个主要的领域来实现上述的功能:智能电网的关键技术;高级计量体系;高级配电体系;高级输电运行。

1.智能电网的关键技术[13]

实现智能电网,需要研发和应用一系列技术。这些技术被归纳为以下5个关键的技术领域。

(1)集成通信。集成通信技术是5个关键技术中最集成的,也是必需的。智能电网依赖于采集的数据、保护和控制,要使电网中的通信系统高效应用,整个通信必须是全集成的,为电网规划、建设、运行管理提供全方位的信息服务。因此,宽带通信网,包括电缆、光纤、电力线载波和无线通信,将在智能电网中扮演重要角色。[14]这也是Grid Wise和IntelliGrid项目的重要研究内容。

智能电网的发展对网络安全提出了更高的要求,这一问题需要格外注意。目前美国EPRI的合作伙伴Powered、EEI、NERC以及爱达荷州实验室正致力于信息安全问题的研究。

(2)传感与测量。传感与测量技术为实时监控系统提供及时的信息,不但包括变电站设备及一些输电线状况信息,而且还包括用于入口、具名网络、高级计量等部分,同时也对传感器本身以及测量精度提出了更高的要求。

(3)高级电力设施。高级电力设施在电网中起着非常重要的作用,它们既可以单独运用,也可以连接在一起组成复杂系统。包括电力电子装置、超导装置、分布式发电、复合导线、微网技术等。

(4)高级控制方法。[15]高级控制方法用于分析、诊断和预测智能电网状况,决策和采取合适正确的动作去排除、缓解或者避免电力短缺和电能质量问题。高级控制方法将用于支持分布式智能体、分析工具和操作应用软件。

(5)决策支持。[16]智能电网需要使用广阔的、无缝隙的、实时的电气设备信息和工具,来帮助管理人员快速做出决策。另一方面,先进的可视化展示将系统状态清楚地呈现给运行人员,通过高级的系统仿真与培训过程,帮助增强运行人员的决策能力。

2.高级计量体系[14]

高级计量体系由安装在用户端的智能电表、位于电力公司内的计量数据管理系统(MDMS)和连接它们的通讯系统组成。近来,为了加强需求侧管理,该体系又延伸到了用户住宅之内的室内网络(HAN)。这些智能电表,能根据需要,同时实现多种计量(如kW·h,knar,kW,V等),设定计量间隔(如5min,15min,1h等),并具有双向通讯功能,支持远程设置、接通或断离、双向计量、定时或随机计量读取。同时,有的也可以作为通向用户室内网络的网关,起到用户端口(Customer Portal)的作用,提供给用户实时电价和用电信息,并实现对用户室内用电装置的负荷控制,达到需求侧管理的目的。

由于能实现带有时标的多种计量,智能电表实际上成为分布于网络上的系统传感器和量测点。因此,高级计量体系不仅能为电力公司提供遍及系统的通讯网络和设施,也能提供系统范围的量测和可观性,被视为是实现智能电网的第一步。它既可以使用户直接参与到实时电力市场中来,也可为系统的运行和资产管理带来巨大效益。其他的功能包括:

1)用户可得到连续即时的计量信息;2)支持灵活的分时电价;3)对参与市场的用户提供实时电价,并实现同实时电价相结合的自动负荷控制;4)降低负荷峰值,提高系统资产利用率,降低对需求增长所需的固定投资成本;5)集成用户侧的分布式发电;6)远程监视电能质量与实施电压控制;7)快速的系统故障定位和响应;8)非技术性能量损耗的检测;9)为系统调度、规划和运行提供精确的系统信息;10)在新一代的智能设备和高级服务之间实现信息共享。

3.高级配电体系

(1)高级配电自动化。[2]高级的配电自动化(ADA)将包含系统的监视与控制、配电系统管理功能和与用户的交互(如负荷管理、量测和实时定价)。通过与智能电网的其他组成部分的协同运行,ADA既可改善系统监视、无功与电压管理、降低网损和提高资产使用率,也可辅助优化人员调度和维修作业安排等。

(2)智能通用变压器。智能通用变压器(IUT)是不同于传统的线圈式变压器,它是基于电力电子技术(由多级逆变器组成)的变压器。与常规的铁芯式变压器相比,IUT具有以下特点:1)体积小,重量轻,无污染;2)运行时可保持副边电压幅值恒定,不随负载变化;3)可以保证原、副边电压为正弦波,且源方功率因素可调整;4)具有高度可控性;5)兼有断路器功能,可以以毫秒级速度关断故障大电流,无需常规变压器复杂保护装置;6)含有智能控制单元,可以完成潮流和电能质量调节功能。

(3)分布式运行。分布式电源(DER)的种类很多,[17,18]包括太阳能发电、风能发电、小型水电、海洋能发电、生物能发电等。一般来说,其容量从1kW到10MW。配电网中的DER由于靠近负荷中心,降低了对电网扩展的需要,并提高了供电可靠性,因此得到广泛采用。

与此同时,由于民用洁净电源技术的日益成熟,使得一些分布式电源已经或有望在不久的将来走入千家万户,例如太阳能光伏电源和可作为民用储能装置的充电式混合动力汽车(目前见报的汽车用电池可储能35kW·h,足以提供大部分居民用户一昼夜的用电量)。

DER应用的主要技术发展方向:1)分布式发电系统规划和运行;2)控制和保护方面;3)电力电子方面;4)微小电网技术;5)分布式发电系统的数学模型和仿真技术;6)分布式电源的并网规程和导则;7)环保问题以及清洁能源、可再生能源技术。

(4)微网。[19]微网是负荷和微小能源的集合体,可以在单一系统中同时提供电力和热的方式。这些微小能源大多数是基于电力电子型的,提供必要的灵活性以确保单一集合系统的运行。控制的灵活性使微型电网对于大电力系统而言呈现为单一的受控单元,以满足当地对可靠性和安全性的要求。

将分布式发电供能系统以微网的形式接入到大电网并网运行,与大电网互为支持,是发挥分布式发电功能系统效能的最有效方式。其经济性体现在:1)可以更多地利用热电联产方式,提高效率,从33%提高到70%;2)使电源更靠近负荷,可靠性和电压水平等都可以满足特殊客户的需求,使可靠性指标与全网有所区别。

微网存在两种典型的运行模式:正常情况下微网与常规电网并网运行,称为并网模式,电网和微网分工协作,共同为微网内的负荷供电;当检测到电网故障或者电能质量不满足要求时,微网将及时与电网断开运行于孤岛模式,通过切换微网内各分布式电源的控制策略,继续为微网内关键负载供电,提高可靠性。当电网侧故障消失时,重新切换至并网模式。微网控制器需要根据实际运行条件的变化实现两种模式之间的平滑切换。

4.高级输电运行

(1)输电网增容技术。输电网增容主要有两个方面:特高压输电网、[20]超导输电网。

特高压输电是比交流500kV输电能量更大、输电距离更远的新的输电方式。包括两个不同的内涵:一是特高压直流(HVDC),二是交流特高压(UHC)。特高压直流输电的突出优点有:1)提高传输容量和传输距离;2)提高电能传输的经济性;3)节省线路走廊和变电站占地面积;4)减少线路功率损耗;5)有利于联网,不存在稳定性问题。

超导电缆是采用高温超导材料制作的电缆,不仅具有输电过程中的能量损耗低、输送容量大、体积小、电磁污染少四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的许多倍。单从目前看,高温超导输电技术整体仍处于研发、试验和示范阶段,在电缆性能、核心技术和经济性上均有待突破。从技术性、经济性、工程可靠性等方面看,尚不能满足实际应用的要求。预计短期内,超导技术难以具备远距离、超大容量输电应用的可能。目前我国超导技术还处于起步阶段,高压直流输电是南方电网目前的唯一选择。

(2)输电网高级监测技术。[21-22]输电网高级监测技术主要有两个方面的内容:一是广域测量系统;二是输变电设备状态监测。

一方面:广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)是以同步相量测量技术为基础,以电力系统动态监测、分析和控制为目标的实时监控系统。WAMS具有异地高精度同步相量测量、高速通信和快速反应等技术特点,非常适合用于大跨度电网,尤其是我国互联网的动态过程实时监控。

基于广域测量技术的实时动态监测系统高级应用功能的发展是电力系统监控领域的新课题。广域测量信息的混合状态估计和实时快速计算的发展,可以对互联电网的动态过程特性进行实时分析,辨识出系统中的失稳现象,向调度运行部门提供预警、预防控制的在线决策和紧急控制决策,提高电网的安全运行水平。

另一方面:输变电设备状态监测与传统的定期检修方式相比其优越性主要体现在以下几个方面:1)能适时检修缺陷,可以预防设备事故发生,提高运行的安全可靠性;2)可以提高检修的质量和效率,增加检修的针对性,节省大量的人力物力;3)可以延长检修周期,提高设备可靠系数,减少单位时间开停机次数,延长设备的使用寿命。

三、投资与效益

美国电科院估计在美国实现智能电网需要投资2650亿美元。而在未来的智能电网实现后,由于系统降低了能耗和阻塞、较高的效率、较高的电能质量和供电可靠性、较低的系统运行和维护费用等,其综合社会效益可达6380亿～8020亿美元,投资收益率为400%。

四、结语

由于各个国家能源和用户分布以及电网情况各异,各国对智能电网的认识和理解并不统一,但利用现代信息技术、控制技术实现电网的智能化已成为普遍的共识。

我国与欧美等发达国家不同,国外智能电网研究更多地关注配电领域,而我们的首要任务是满足不断增长的电能需求,需要更多地关注智能输电网领域,结合特高压电网的建设和发展,提升驾驭大电网安全运行的能力,保证电网的安全可靠和稳定运行。应该统筹输电网发展和配电网信息化建设等工作,提出我国智能电网的定义和规划,逐步建成具有中国特色的智能电网。

发展智能电网是一项长期的系统性工程,需要有相应的政策法规密切配合,还必须兼顾与现有系统的集成。

智能电网的利益相关者主要是国家、电网公司、用户、发电商、设备制造商等。国家对能源、电网的期望是节能减排,提高能源利用效率。电网公司主要关注电网运营的安全性、可靠性和经济性。用户关注电费支出和用电可靠性。因此智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性,降低用户电费支出,提高能源利用效率,实现节能减排。

参考文献:

[1]谢开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网[J].中国电力,2008,(6):19-22.

[2]余贻鑫,栾文鹏.智能电网[J].电网与清洁能源,2009,(1):7-11.

[3]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网[J].南方电网技术研究,2006,(6):14-16.

[4]陈建民,周健,蔡霖.面向智能电网愿景的变电站二次技术需求分析[J].华东电力,2008,(11):37-38.

[5]王明俊.自愈电网与分布式电源[J].电网技术,2007,(6):1-7.

[6]王明俊.突出自愈功能的智能电网[J].动力与电气工程师,2007,(2):12-16.

[7]武建东.全面推动互动电网革命拉动中国经济创新转型[Z].2009.

[8]帅军庆.创新发展建设智能电网:华东高级调度中心项目群建设的实践[J].中国电力企业管理,2009,(4):19-21.

[9]何华峰.电网的智能革命[EB/OL].http://blog.caijing.com.cn/topic_article-5-331.shtml.

[10]蒋明桓.关于“智能电网”与“智慧能源”情况汇编[G/OL].http://www.china5e.com/subject/subjectshow.aspx?subjectid=97&classv=&pageid=1.

[11]李岚峰.华北公司智能电网建设取得新成果[Z/OL].2009.

[12]刘文博,张伯明,吴文传,等.在线静态电压稳定预警与预防控制系统[J].电网技术,2008,(17):6-11.

[13]李亚楼,周孝信,林集明,等.2008年IEEE PES学术会议新能源发电部分综述[J].电网技术,2008,(20):1-7.

[14]丁道齐.一体化的电力与通信系统体系结构[J].电力系统通信,2008,(1):1-9.

[15]宋新立,汤涌,卜广全,等.大电网安全分析的全过程动态仿真技术[J].电网技术,2008,(22):23-28.

[16]田芳,李亚楼,周孝信,等.电力系统全数字实时仿真装置[J].电网技术,2008,(22):17-22.

[17]赵岩,胡学浩.分布式发电对配电网电压暂降的影响[J].电网技术,2008,(14):5-9.

[18]李斌,刘天琪,李兴源.分布式电源接入对系统电压稳定性的影响[J].电网技术,2009,(3):84-88.

[19]张玲,王伟,盛银波.基于清洁能源发电系统的微网技术[J].电网与清洁能源,2009,(1):40-43.

[20]丁道齐.深入研究复杂电网动态行为特征构建中国特高压电网安全保障[J].中国电力,2008,(8):1-7.

[21]陈振宇,王钢,李海锋,等.基于智能多代理技术的广域电网协调保护系统[J].电网技术,2008,(5):42-45.

[22]刘新东,江全元,曹一家.基于广域测量数据的快速暂态仿真技术[J].电力自动化设备,2009,(1):46-49.

(责任编辑:麻剑飞)

作者：罗明志