500kV變電站安全分析

劉文傳

摘 要：作為電力系統(tǒng)關(guān)鍵性模塊，500kV變電站的運行安全性將直接關(guān)乎整個供配電系統(tǒng)的運行安全、穩(wěn)定特性，因此，對于變電站的運行安全性能進行分析與研究顯得尤為重要?；诖?，本文深入剖析了目前500kV變電站安全運行現(xiàn)狀與存在的問題，在對于各類運行安全問題進行系統(tǒng)化研究的基礎(chǔ)之上，提出優(yōu)化500kV變電站安全管理的對策，以期對于工程實踐具有一定的指導作用，保障電力系統(tǒng)安全、高效運行。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電站；運行安全；安全管理

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

1.項目背景概述

對于整個電力系統(tǒng)而言，500kV變電站的安全運行意義重大，在電壓等級的轉(zhuǎn)換以及電能的匯集傳輸?shù)确矫嫫鹬P(guān)鍵性作用。尤其是伴隨我國經(jīng)濟社會高速發(fā)展，各類用電設(shè)施的功率也不斷增大，電網(wǎng)規(guī)模進一步擴大，這對電力系統(tǒng)變電站的安全運行特性提出了更高的要求。對于500kV變電站的安全運行特性的研究，涵蓋了安全保護裝置、測控系統(tǒng)等方面，其關(guān)鍵在于系統(tǒng)控制的優(yōu)化配置、統(tǒng)一化信息監(jiān)管以及人力系統(tǒng)的優(yōu)化配置等。

該500kV變電站項目數(shù)據(jù)調(diào)度拓撲架構(gòu)涵蓋了兩臺建立GE接口的PE路由器，兩臺路由器分別通過交換機各自與VLAN建立連接，vlan分區(qū)包括1號RTU、PMU以及電力采集；2號RTU、故障濾波、故障信息等業(yè)務。同時，兩路由器均經(jīng)由2M網(wǎng)線接入調(diào)度數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)，實現(xiàn)信息交互。其中，兩vlan分別代表了變電站業(yè)務的兩安全分區(qū)，建立兩交換機間的linkaggregation連接，由業(yè)務安全等級要求實現(xiàn)vlan接口的匹配。

2.目前500kV變電站安全運行現(xiàn)狀與問題

2.1 安全運行管理工作欠缺

目前，不少電力項目企業(yè)及部門只重視電力生產(chǎn)，而對于變電站的安全運行管理欠于關(guān)注，或安全運行管理往往只追求表面工作，實則安全監(jiān)管不到位，缺乏有效的運行管理機制，效率較低，這就造成了對于變電站安全運行管理的目標及權(quán)責分配不明確，盲目性較強，未能起到高效的運行監(jiān)管目的。另一方面，安全管理模式仍停留在傳統(tǒng)思路理念中，不懂得依據(jù)實際情況進行區(qū)別對待與創(chuàng)新，欠缺較為嚴謹科學的安全運行管理體系，進而無法有效發(fā)揮安全運行管理職能。

2.2 變電站設(shè)備可靠性較差

伴隨經(jīng)濟社會的發(fā)展，電力系統(tǒng)負載不斷增加，而這對于電力系統(tǒng)各設(shè)備模塊的可靠性提出了更高層次的要求?，F(xiàn)階段我國電力行業(yè)智能化水平不斷提升，系統(tǒng)也趨向復雜化發(fā)展，這進一步提高了500kV變電站中設(shè)備及控制的復雜程度，系統(tǒng)的整體性也日益凸顯。而在相關(guān)設(shè)備的耦合控制中，系統(tǒng)安全運行監(jiān)管體系也對于系統(tǒng)設(shè)備可靠性提出了更高的要求，當中間設(shè)備或模塊出現(xiàn)故障時，與其相耦合的系統(tǒng)均無法正常運行，對于系統(tǒng)故障的檢測也趨于復雜，有效的防護途徑即定期進安全防護測試，以降低設(shè)備故障的發(fā)生頻率，而目前大部分電力企業(yè)并未能做到定期對變電站設(shè)備進行有效的故障檢測與可靠性維護等，具有較強的滯后性，從而影響到整個電力系統(tǒng)的安全運行。

2.3 相關(guān)人員綜合素質(zhì)偏低

變電站的安全運行維護為一項集復雜性與專業(yè)性于一體的極具挑戰(zhàn)性的工作，對于工作人員的專業(yè)素養(yǎng)與協(xié)調(diào)能力有著較高的要求，不僅需對于系統(tǒng)各模塊有著深入的理解，同時對于整個電力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)耦合均需有一定的認識，且對于系統(tǒng)的故障有一定的經(jīng)驗性判斷能力。而大部分企業(yè)工作人員的綜合素養(yǎng)與工作職位要求不相匹配，技術(shù)型與管理型人才的搭配不合理，導致實際工作管理無法正常進行，亦造成人才資源的浪費，因此，各企業(yè)運行各部門需依據(jù)實際工作需求合理匹配綜合素養(yǎng)較高的工作人員，以保障高效運行安全管理。

3. 500kV變電站安全管理對策

3.1 管理措施

（1）提高安全運行管理水平。致力于500kV變電站安全管理層次的提升，首先需對其引起足夠的重視，運行過程中需依據(jù)實際運行特性有針對性地創(chuàng)建職能管理部門，建立有效的運行管理機制，完善變電站安全運行管理的目標及權(quán)責分配體系，以較好地指導安全運行實踐的進行。在實際項目中，通過較強可行性的運行管理制度實現(xiàn)階段性安全管理目標，這對于變電站安全運行管理有較好的促進作用。同時，需依據(jù)工作崗位要求高效匹配綜合素養(yǎng)較高的工作管理人員，增強管理人員責任心。最后，構(gòu)建信息化、智能化管理體系，通過高效運行管理方案指導實際工作的開展，不斷提升安全管理水平。

（2）開展相關(guān)人員培訓教育。由于工作人員的整體素養(yǎng)直接關(guān)系到變電站安全運行管理成效，因此需依據(jù)崗位職責特性開展相關(guān)人員的培訓教育，完善人才配伍，加強人才結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建立多樣化技能培訓機制，對于現(xiàn)場工作人員進行有效的崗前培訓，這對于變電站系統(tǒng)的安全高效運行起到積極作用。

（3）增強變電站設(shè)備可靠性。變電站設(shè)備的可靠性將直接關(guān)系到系統(tǒng)運行的安全狀態(tài)，若變電站設(shè)備存在不可靠問題，那么勢必會導致系統(tǒng)故障頻發(fā)，帶來系統(tǒng)安全隱患。因此，需配置專人定期進行設(shè)備性能的檢測與維護，建立設(shè)備性能檢測與維護機制，落實責任到人，并建立設(shè)備性能檢測與維護反饋機制，對于故障設(shè)備進行及時反饋，并處理，消除系統(tǒng)安全隱患，降低設(shè)備故障率，保障變電站系統(tǒng)的正常運行。

3.2 技術(shù)措施

（1）建立調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)縱向安全防護系統(tǒng)。在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，建立系統(tǒng)的縱向防護設(shè)備體系，依據(jù)兩安全分區(qū)的防護特性分別匹配有針對性的縱向防護設(shè)備：Ⅰ區(qū)路由與交換機接口設(shè)置加密認證模塊，對于信息進行安全監(jiān)管與防護，Ⅰ區(qū)路由與交換機接口設(shè)置防火墻，實現(xiàn)信息的安全防護，系統(tǒng)總體縱向防護建設(shè)結(jié)構(gòu)如圖1所示，于安全Ⅰ區(qū)設(shè)置兩臺互為備用的加密認證模塊，該型加密認證模塊為電力系統(tǒng)專用的裝置，精確度及安全性能均能滿足使用要求，且互為備用的兩臺安全模塊也足夠應對突發(fā)的安全防護問題：當其中一臺出現(xiàn)安全故障時，另外一臺可發(fā)揮安全認證作用，保障安全防護性能。該安全分區(qū)的縱向通信加密認證方式涵蓋了以下幾方面：基于業(yè)務數(shù)據(jù)的認證定向加密模式、互為備用的主、次認證加密模式、基于數(shù)字化網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)加密認證模式、基于動態(tài)管理的端口、協(xié)議、訪問控制等的信息過濾模式。同時，于另一安全防護區(qū)設(shè)置兩臺互為備用的防火墻模塊，該型防火墻模塊亦為電力系統(tǒng)專用型，且可建立VRRP備份，該區(qū)業(yè)務信息在VRRP的傳輸作用下，依據(jù)安全等級要求及防火墻的故障情況合理選擇防火墻的優(yōu)先級進行傳輸，該區(qū)防火墻的主要功能與安全防護模式涵蓋了以下幾方面：基于多層次安全濾波的訪問控制模式及狀態(tài)識別、VPN認證加密功能、對于安全攻擊及時監(jiān)測及響應的功能、OTP認證功能等，且系統(tǒng)可實現(xiàn)GUI模式管理、SSL/SSH認證加密等，極大地保障了系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定及可靠性能。

（2）站內(nèi)設(shè)備的防護加固措施。在訪問控制措施方面，可通過以下幾方面完善防護系統(tǒng)加固：首先，強化口令管理，為避免訪問口令被惡意篡改或調(diào)用，需對于系統(tǒng)口令進行系統(tǒng)化管理，合理設(shè)置應用賬號權(quán)限；其次，對于系統(tǒng)中不必要的服務進行關(guān)閉或禁用，如IP Redirect，Boot Server等出廠缺省設(shè)置，合理配置系統(tǒng)服務；再次，可禁用系統(tǒng)遠程訪問功能，避免訪問端口被惡意攻擊，并刪除默認共享功能；另外，控制入網(wǎng)流量，避免外來DOS惡意攻擊。

結(jié)語

500kV變電站運行安全性將直接關(guān)乎整個供配電系統(tǒng)的運行安全、穩(wěn)定特性，因此，對于變電站的運行安全性能進行分析與研究顯得尤為重要。文章從安全運行管理工作、變電站設(shè)備可靠性、相關(guān)人員綜合素質(zhì)等方面系統(tǒng)化分析了目前500kV變電站安全運行現(xiàn)狀與問題，并分別從管理、技術(shù)兩方面提出500kV變電站安全管理對策，以保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]沈立榮.500kV變電站智能化仿真及反事故演習系統(tǒng)的組建及應用[D].華北電力大學，2015（20）：178-179.