試論電力自動(dòng)化的通信網(wǎng)絡(luò)

李瑞嬌　　劉鑫亮

【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展日新月異，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步起到重要作用。電力自動(dòng)化技術(shù)是電力工程中一項(xiàng)重要的技術(shù)，電力通信在智能電網(wǎng)中也占有核心地位，在這個(gè)體系中，電力通信網(wǎng)絡(luò)可以確保電網(wǎng)的高度安全，并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化?；诖耍疚木碗娏ψ詣?dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)的概念出發(fā)，闡述了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用，并圍繞電力自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及安全防護(hù)作了探討，希望能夠拋磚引玉，以促進(jìn)電力通信快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】通信網(wǎng)絡(luò)；電力自動(dòng)化；安全防護(hù)

一、引言

電力作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行在很大程度上影響著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和新技術(shù)的不斷成熟，電力自動(dòng)化的發(fā)展具備了一定的基礎(chǔ)，通信網(wǎng)絡(luò)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用對(duì)于促進(jìn)電力智能一體化發(fā)展具有重要作用，通信設(shè)備的不斷更新和智能化水平的提高，使電力通信自動(dòng)化的靈活性越來(lái)越強(qiáng)、規(guī)模越來(lái)越大，因而對(duì)電力自動(dòng)化中的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、概述

（一）電力自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電力自動(dòng)化技術(shù)是集信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，它在電力行業(yè)中的運(yùn)用包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、發(fā)電廠自動(dòng)化、信息傳輸自動(dòng)化這四個(gè)方面。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的要求主要有以下兩個(gè)方面：

①保證電力系統(tǒng)的技術(shù)要求，要不斷發(fā)展電力技術(shù)，改善電力技術(shù)發(fā)展水平，從而可以減少電力事故，并節(jié)省人力，避免緊急事故發(fā)生，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

②實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)及參數(shù)的實(shí)時(shí)檢驗(yàn)檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的隱患，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）通信網(wǎng)絡(luò)概述

通信網(wǎng)是一種由通信端點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)和傳輸鏈路相互有機(jī)地連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或更多的規(guī)定通信端點(diǎn)之間提供連接或非連接傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。

①物理網(wǎng)。是由用戶終端、交換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等通信設(shè)備所組成的實(shí)體結(jié)構(gòu)，是通信網(wǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也稱裝備網(wǎng)。②業(yè)務(wù)網(wǎng)。是疏通電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等各類通信業(yè)務(wù)的網(wǎng)路，是指通信網(wǎng)的服務(wù)功能。③支撐管理網(wǎng)。是為保證業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行，增強(qiáng)網(wǎng)路功能，提高全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量而形成的網(wǎng)絡(luò)。

三、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用

電力自動(dòng)化網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)模、復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度決定了對(duì)通信系統(tǒng)的要求，主要有：①可靠性。通信設(shè)備大多暴露在室外，要有承受陽(yáng)光、雨雪、冰雹等自然條件影響的能力。②經(jīng)濟(jì)性。投資不能太大，以免影響電力自動(dòng)化網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益。③尋址量大。不僅要滿足目前及未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，還要考慮系統(tǒng)功能升級(jí)的要求。④雙向通信。一般要求通信系統(tǒng)具有雙向，容易操作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮維護(hù)的方便性。

（一）有線通信網(wǎng)絡(luò)

①以太網(wǎng)交換機(jī)。具有帶寬高、環(huán)網(wǎng)保護(hù)、IP化趨勢(shì)以及工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，在電力自動(dòng)化中得到了廣泛應(yīng)用，但其在實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)與多點(diǎn)之間組網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)所產(chǎn)生的成本較高，成為其應(yīng)用發(fā)展的限制因素。②電力載波通信。將能量流、通信通道、功率通道和信息流等結(jié)合到一起，具有靈活性高、支持自由拓?fù)湟约皩?shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但其在傳輸載波信號(hào)時(shí)，各個(gè)接受節(jié)點(diǎn)上會(huì)出現(xiàn)一定程度的信號(hào)衰減和反射現(xiàn)象，使得信號(hào)強(qiáng)度變?nèi)?。③光貓通信。借助光纖實(shí)現(xiàn)各個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)之間的串接。不適用于規(guī)模大的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，比較適合在規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。

（二）無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)

目前在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是由服務(wù)器、無(wú)線基站和應(yīng)用終端構(gòu)成，常見(jiàn)的無(wú)線通信技術(shù)有WLAN和WPAN等，無(wú)線信號(hào)在空中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，加快了數(shù)據(jù)傳輸速度，節(jié)省了線路鋪設(shè)費(fèi)用。但無(wú)線信號(hào)在空中傳輸時(shí)易被其他機(jī)構(gòu)竊聽(tīng)，因而其安全性還有待進(jìn)一步提高。GPRS是常見(jiàn)無(wú)線通信方式，電力自動(dòng)化系統(tǒng)在應(yīng)用GPRS時(shí)可以采用外包方式進(jìn)行以節(jié)省建設(shè)維護(hù)費(fèi)用，但由于GPRS的帶寬較低，雙向通信性能較差，滿足不了目前電力系統(tǒng)信號(hào)傳輸要求，同時(shí)還易受到高壓線路干擾。

四、電力自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，涉及眾多設(shè)備線路，對(duì)其自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)關(guān)要求較高，務(wù)必要結(jié)合實(shí)際條件進(jìn)行相關(guān)方案的設(shè)計(jì)，做好防范工作。

（一）物理角度安全防護(hù)

電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)模式可以在安全的工程理論上的模型來(lái)進(jìn)行理論層面上的轉(zhuǎn)換，例如SSE-CMM模型，這種模型就可以很好的對(duì)安全項(xiàng)目進(jìn)行一些有建設(shè)性意義的提議。那怎樣歸一化進(jìn)行管理，就是需要把這些設(shè)施與一體系的管理設(shè)計(jì)等系列的論辯結(jié)合一體。在施工方向上，安全的處理信息的各種不定項(xiàng)因素，那就是在一個(gè)不斷變化的工程中在探討出的一些對(duì)應(yīng)的策略，對(duì)于這些復(fù)雜問(wèn)題的分析就是先果斷進(jìn)行監(jiān)控裝置，還有當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)的報(bào)警設(shè)施，各種對(duì)應(yīng)的措施，和最終安全設(shè)施的整體評(píng)估方向問(wèn)題。

（二）用密碼技術(shù)進(jìn)行安全防護(hù)

電力自動(dòng)化通信安全防護(hù)體系中的密碼技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息安全的有效保。DES算法具有較好的安全性，目前可以產(chǎn)生攻擊的只有窮舉搜索法。密鑰管理技術(shù)，是數(shù)據(jù)加密技術(shù)中的重要組成部分，包括很多的內(nèi)容。例如密鑰的生成、載入、傳遞、使用等，基本上包括了密鑰的整個(gè)生存周期，是保證信息安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，用密碼技術(shù)來(lái)采取措施的手段來(lái)保護(hù)電力安全體系，還要在管理層面上加大力度。

（三）加強(qiáng)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的管理

①加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息安全的意識(shí)。意識(shí)決定著人類的行動(dòng)，要通過(guò)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，促使電力企業(yè)的信息管理部門養(yǎng)成良好的網(wǎng)絡(luò)信息安全意識(shí)，提高處理信息安全問(wèn)題的能力。②強(qiáng)調(diào)安全制度的重要性。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，為企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)信息安全制定一套完整的，具有指導(dǎo)作用的安全制度，并將此制度形象化、具體化。

此外，還應(yīng)該設(shè)定特定的崗位，通過(guò)垂直管理，一級(jí)一級(jí)地對(duì)電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行檢查，通過(guò)部門內(nèi)所有人員的協(xié)調(diào)和配合，保證其安全有序地進(jìn)行下去。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性、安全性、穩(wěn)定性提出了更高要求。通信網(wǎng)絡(luò)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中占有核心地位，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)和選擇電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)配電站的實(shí)際需求、地理位置和規(guī)模進(jìn)行綜合的考慮，只有這樣才能夠讓電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效運(yùn)行，方能推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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