農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方式分析

摘要：文章對(duì)農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)展開了分析，并對(duì)如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)配網(wǎng)的用電管理、監(jiān)測(cè)以及保護(hù)等運(yùn)行進(jìn)行了闡述，旨在對(duì)農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究，實(shí)現(xiàn)高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)配網(wǎng)；自動(dòng)化系統(tǒng)；系統(tǒng)安全；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM726 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0200-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.097

1 為廣大用戶建立農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

由于用戶群體過于龐大，因此急需對(duì)用戶們的安全經(jīng)濟(jì)需要進(jìn)行廣泛的分析，并對(duì)用戶不同的需求按照一定的方式進(jìn)行分類，根據(jù)用戶需要選擇匹配的自動(dòng)化設(shè)備、通信和不同的配置，盡可能地節(jié)約成本，使得自動(dòng)化系統(tǒng)的性價(jià)比充分提升。簡(jiǎn)單來講可將農(nóng)配網(wǎng)用戶的自動(dòng)化配置按照以下方式進(jìn)行分類：

1.1 專變用戶

對(duì)這類用戶可以對(duì)其安裝具有管理功能的用戶端，這類終端能夠通過對(duì)電表抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，并將電表數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程儲(chǔ)存、監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量裝置；對(duì)用戶的開關(guān)用電進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)負(fù)荷對(duì)電量進(jìn)行控制；由系統(tǒng)主站和遠(yuǎn)程通信功能建立數(shù)據(jù)通信，對(duì)執(zhí)行系統(tǒng)主站進(jìn)行直接管理，將現(xiàn)場(chǎng)采集和收集到的用戶電量信息直接傳輸給系統(tǒng)主站，從而便于向用戶們提供當(dāng)?shù)氐男畔⒎?wù)。同時(shí)可以將GPRS/CDMA無線公網(wǎng)、專用光纖網(wǎng)絡(luò)以及230MHz無線網(wǎng)絡(luò)作為與系統(tǒng)主站間的通信。

1.2 中小型用戶

此類用戶可安裝專變采集終端，從而能夠更好地對(duì)工程實(shí)況進(jìn)行強(qiáng)化，完成遠(yuǎn)程抄表，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)在用戶進(jìn)行用電開關(guān)開啟時(shí)，開始預(yù)付費(fèi)計(jì)算；將直接數(shù)據(jù)通信建立在系統(tǒng)主站與遠(yuǎn)程通信，對(duì)系統(tǒng)主站的集中管理進(jìn)行執(zhí)行，將用戶用電的信息和情況直接傳輸?shù)较到y(tǒng)主站中。其中3G無線公網(wǎng)、CDMA以及GPRS等均可用作和系統(tǒng)主站間的通信數(shù)據(jù)傳輸通道。

1.3 低壓?jiǎn)?，三相工商業(yè)用戶

對(duì)用戶用電電表計(jì)量進(jìn)行集中管理主要目的是為了將其納入集中抄表范圍，并通過采集單位進(jìn)行公用配電，采集單位為公用配變臺(tái)區(qū)，配變臺(tái)區(qū)全部的居民電表由臺(tái)區(qū)多功能終端通過本地抄表通信，收集到該配變臺(tái)區(qū)總表的電能信息和各電表的計(jì)量數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)到系統(tǒng)主站，接受管理指令，集中管理用戶計(jì)量電表。使用無線網(wǎng)絡(luò)和光纖網(wǎng)絡(luò)可以讓系統(tǒng)主站與臺(tái)區(qū)多功能終端遠(yuǎn)程數(shù)傳通信。

2 為確保系統(tǒng)運(yùn)行安全實(shí)行分層防護(hù)

眾所周知，農(nóng)配網(wǎng)由于使用環(huán)境尤為復(fù)雜同時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)具有較廣的覆蓋范圍，因此主站以及終端必須要加強(qiáng)安全防護(hù)，從基礎(chǔ)上將風(fēng)險(xiǎn)降到最低，盡可能降低管控成本，獲得最好的安全管理效果。

2.1 對(duì)主機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)

2.1.1 保證操作系統(tǒng)的安全。操作系統(tǒng)尤為重要，因此需要選擇安全同時(shí)可靠的安全系統(tǒng)；對(duì)管理員的權(quán)限使用進(jìn)行明確的限定，為用戶制定一套完善的訪問策略；在第一時(shí)間更新或升級(jí)操作系統(tǒng)；在操作系統(tǒng)中安裝必要的殺毒軟件；將重要數(shù)據(jù)資料進(jìn)行備份。

2.1.2 確保具有安全的數(shù)據(jù)庫(kù)。制定健全的數(shù)據(jù)庫(kù)安全機(jī)制以及用戶認(rèn)證機(jī)制；加密相對(duì)敏感的數(shù)據(jù)庫(kù)以及資料；對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的安全補(bǔ)丁進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)；可以采用月、周以及天等備份方案，從而做到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的雙機(jī)熱備，同時(shí)在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存的同時(shí)還需要考慮到異地異機(jī)的情況；提供操作日志；做好用戶級(jí)以及系統(tǒng)級(jí)的完備的恢復(fù)機(jī)制以及數(shù)據(jù)備份。

2.2 對(duì)數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行防護(hù)

2.2.1 組網(wǎng)方式以及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)一定要安全可靠。我國(guó)的無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)提供兩種業(yè)務(wù)：無線專網(wǎng)業(yè)務(wù)以及普通業(yè)務(wù)，但是由于網(wǎng)絡(luò)要求需要，在選擇無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇無線專網(wǎng)業(yè)務(wù)。

2.2.2 提升網(wǎng)絡(luò)安全。提升網(wǎng)絡(luò)安全的方案有以下幾種，包括防火墻和交換機(jī)、提升路由器數(shù)量、安全認(rèn)證芯片以及病毒防護(hù)軟件。

2.2.3 加密數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。特別是針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔ⅲ仨氁?jīng)過安全認(rèn)證芯片進(jìn)行加密，在保存以及采集數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)當(dāng)使用AES的方式加密，同時(shí)配合智能終端ID作為重點(diǎn)將其發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)；針對(duì)于定值管理、設(shè)備配置以及開關(guān)動(dòng)作等傳輸，在AES加密的基礎(chǔ)上，可通過Kerberos協(xié)議，這樣做可以保證系統(tǒng)的安全性，在進(jìn)行安全認(rèn)證時(shí)，需要使用安全認(rèn)證芯片來進(jìn)行。

2.2.4 數(shù)據(jù)傳送信號(hào)增強(qiáng)。想要提高信號(hào)的強(qiáng)度，目前可以使用的方式為增建微型直放站、高增益天線（例如八木定向天線、平面偶極子全向天線）等。這些方法主要用于滿足通信終端能夠接受到信號(hào)強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)按照考察結(jié)果對(duì)信號(hào)較弱的站點(diǎn)提供更強(qiáng)的信號(hào)。

2.2.5 終端數(shù)據(jù)分析異常告警。臺(tái)區(qū)智能終端對(duì)各個(gè)用戶的實(shí)際電量采集數(shù)據(jù)以及區(qū)域總電量使用情況進(jìn)行分析比較，就能夠發(fā)現(xiàn)線路中存在的異常情況，并通過自身的警報(bào)系統(tǒng)對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行告警，保證對(duì)故障電路進(jìn)行及時(shí)處理。

2.2.6 終端數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)校核。用電工作人員應(yīng)當(dāng)在終端現(xiàn)場(chǎng)采用電能表或紅外測(cè)量?jī)x器等方式對(duì)電量的數(shù)據(jù)、通信等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)電量采集異常的臺(tái)區(qū)進(jìn)行故障診斷處理和實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)。此外，需要通過專用ID、時(shí)戳和操作密碼等加密處理，手持終端才能夠需要下傳定值和配置。

2.3 系統(tǒng)訪問、數(shù)據(jù)交換安全防護(hù)

2.3.1 哈希（HASH）單向運(yùn)算、SSH加密、SSL加密和專門的安全認(rèn)證芯片可以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制訪問及本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問，同時(shí)還能夠強(qiáng)制要求口令的生存周期、長(zhǎng)度及復(fù)雜程度。系統(tǒng)訪問包括入侵檢測(cè)、請(qǐng)求的連接等；應(yīng)用共享用戶名、口令等形式可以認(rèn)證接口，為接口數(shù)據(jù)連接做好準(zhǔn)備。建立完善的審核機(jī)制和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)流出情況，保護(hù)給外系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)。

2.3.2 為了保證能夠安全可靠的操作系統(tǒng)，必須建立嚴(yán)格的操作管理規(guī)章制度，完善系統(tǒng)管理。

2.3.3 應(yīng)當(dāng)對(duì)用戶管理賬號(hào)權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格控制，相關(guān)工作人員在進(jìn)行工作時(shí)，每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)采用不同的登陸密碼，并且應(yīng)當(dāng)按照要求定期對(duì)密碼進(jìn)行更換。

2.3.4 運(yùn)行系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)必須要有明確的界限將他們嚴(yán)格分開。

2.3.5 要求系統(tǒng)對(duì)于敏感的操控指令進(jìn)行密碼校驗(yàn)和IP地址綁定。此外，系統(tǒng)要建立操作日志，記錄所有改變系統(tǒng)參數(shù)等操作。

3 充分應(yīng)用系統(tǒng)功能提升供用電安全

用電安全是社會(huì)發(fā)展中的重要組成部分。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，在保證用電能夠得到安全管理的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)將全自動(dòng)用電管理系統(tǒng)的效果進(jìn)行最大發(fā)揮，從而提高電能管理效果。

3.1 做好用電安全防護(hù)，增強(qiáng)漏電保護(hù)器的功能

在傳統(tǒng)的漏電保護(hù)器中，其自動(dòng)跳閘的電流為末端人體觸電時(shí)的最小短路電流。當(dāng)發(fā)生跳閘后，需要人工對(duì)其進(jìn)行手動(dòng)合閘，才能再次進(jìn)入工作。由于農(nóng)配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，漏電保護(hù)器跳閘會(huì)很頻繁，一般多在非人體觸電的情況下自動(dòng)跳閘，導(dǎo)致用戶在各種原因下難以進(jìn)行正常用電。即使相關(guān)工作人員奔走于各個(gè)跳閘現(xiàn)場(chǎng)去進(jìn)行合閘，但仍無法滿足用戶的正常用電。應(yīng)用農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的臺(tái)區(qū)智能終端設(shè)備就解決了這些問題，確保了安全用電的同時(shí)也滿足了用戶的需求。

3.2 提升配電變壓器安全供電能力，促進(jìn)有序用電

農(nóng)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的用電高峰時(shí)段較為集中、負(fù)荷分散且變化大，從而導(dǎo)致配電變壓器過載、重載問題較為嚴(yán)重，也存在輕載時(shí)間長(zhǎng)的問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致配電變電壓損壞。在將農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用時(shí)，智能系統(tǒng)能夠保證在出現(xiàn)問題時(shí)通過報(bào)警功能及時(shí)通知臺(tái)區(qū)用電管理人員，通過臺(tái)區(qū)智能終端設(shè)備通知用電影響較大的用戶，通過一些避峰、錯(cuò)峰的措施，促進(jìn)用電秩序的建立，做到有序用電，同時(shí)提升配電變壓器安全供電的能力。

4 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略

4.1 配電、用電管理平臺(tái)統(tǒng)一化，避免投資重復(fù)

分布式多層結(jié)構(gòu)是建立系統(tǒng)時(shí)最常用的結(jié)構(gòu)。在這類的管理結(jié)構(gòu)中，將配電、用電、用戶需求作為管理準(zhǔn)則，對(duì)一個(gè)區(qū)域的用戶進(jìn)行統(tǒng)一配電，對(duì)用電管理方法進(jìn)行對(duì)比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行合理運(yùn)用，滿足業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求。統(tǒng)一化的出現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)管理更加和諧輕松與方便，使紛繁復(fù)雜的管理程序簡(jiǎn)單化、合理化、便捷化，消費(fèi)者對(duì)其使用將更加清晰明了，管理者對(duì)其控制也更加輕松。

4.2 選擇合理部署模式，降低投資成本，提高運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量

對(duì)配電和用電系統(tǒng)與主站電力部署工作相結(jié)合，一方面能夠保證對(duì)低壓區(qū)進(jìn)行配電；另一方面也能做好用電管理工作，從而提高系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞以及電路維護(hù)。

集中部署方式的出現(xiàn)，降低了經(jīng)濟(jì)投資成本。農(nóng)配網(wǎng)的運(yùn)行和維護(hù)質(zhì)量因其統(tǒng)一化，系統(tǒng)將更加智能高效。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)投資成本的降低，使該系統(tǒng)在市場(chǎng)中更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

4.3 引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本

系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和管理等技術(shù)的提高，系統(tǒng)各元件、信道和現(xiàn)場(chǎng)終端達(dá)到接入與退出的無憂化，并且涌入產(chǎn)品、服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，能在很大程度上縮減運(yùn)營(yíng)成本，使系統(tǒng)更加完善。

4.4 引入系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理，減少現(xiàn)場(chǎng)工作量

許多通信終端產(chǎn)品都具有遠(yuǎn)程網(wǎng)管功能，選用此類產(chǎn)品，可以更好地調(diào)整通信參數(shù)，修正信道。遠(yuǎn)程管理的引入使網(wǎng)絡(luò)更加智能化，減少在現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中的工作量。

4.5 加強(qiáng)通信流量管理，減少通信控制費(fèi)用

在選擇信號(hào)傳輸數(shù)量和傳輸頻率時(shí)，結(jié)合計(jì)費(fèi)流量最高限制，采用遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、信息采集分析的方式，對(duì)電能通信進(jìn)行更合理的設(shè)置。按照電能流量監(jiān)測(cè)，對(duì)各個(gè)用戶端的線路狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，從而建立起一套完善的管理、預(yù)警、評(píng)測(cè)系統(tǒng)，解決通信時(shí)所發(fā)生的異?，F(xiàn)象。

5 結(jié)語

現(xiàn)代科技技術(shù)的蓬勃發(fā)展，新興通信向著更寬更遠(yuǎn)發(fā)展，其中農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化的出現(xiàn)，滿足了農(nóng)網(wǎng)的配電、用電各項(xiàng)需求，對(duì)于農(nóng)電企業(yè)來說，其各項(xiàng)決策和分析將得到更有利的支撐，提高了企業(yè)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)水平，企業(yè)將往更加集約化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。本文通過對(duì)農(nóng)配網(wǎng)系統(tǒng)的研究，探討了系統(tǒng)安全運(yùn)行性、自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)、安全運(yùn)行防護(hù)、系統(tǒng)功能提升等方面，也提出了一系列較為有效的措施和建議。提高系統(tǒng)運(yùn)行能力，隨之將對(duì)社會(huì)效益和企業(yè)效益大提高。本文旨在提高農(nóng)配網(wǎng)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性，推動(dòng)農(nóng)配網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)智能化新農(nóng)村的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春艷，周多思.農(nóng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究[J].科技與企業(yè)，2012，（22）.

作者簡(jiǎn)介：宋挈軍（1978-），男，四川達(dá)州人，國(guó)網(wǎng)四川省電力公司達(dá)州供電公司工程師，研究方向：輸配電及用電工程。

（責(zé)任編輯：小 燕）