電力調(diào)度運(yùn)行中的安全控制策略探討

龐程

摘要：從電力調(diào)度工作的性質(zhì)來(lái)看，其需要工作人員對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和電力資源的供應(yīng)實(shí)際情況有一個(gè)全面真實(shí)的了解。另外，出于電力資源供應(yīng)本身帶有的危險(xiǎn)性特征，相應(yīng)的調(diào)度配置工作，也同樣具有一定的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，及時(shí)做好防護(hù)，不僅僅是為了取得更好的工作效果，更是出于對(duì)安全的考慮。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度運(yùn)行;安全控制;策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TU318? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的不斷提高，我國(guó)對(duì)電力能源的需求急劇增加。我國(guó)電力企業(yè)在電力調(diào)度安全管理中存在著各種問(wèn)題。由于國(guó)內(nèi)外陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)了一系列電網(wǎng)的重大停電的事故，電網(wǎng)安全已上升到國(guó)家安全的戰(zhàn)略高度，并引起了社會(huì)各個(gè)方面的高度關(guān)注和重視。

1電力調(diào)度管理的重要性

現(xiàn)代人生活離不開(kāi)電，停電會(huì)影響人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。隨著用電需求的不斷提升，供電規(guī)模也變得越來(lái)越大，電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣設(shè)備非常多，操作技術(shù)也更為復(fù)雜，供電管理的難度在日益增加。電力生產(chǎn)具有系統(tǒng)性，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都可能導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間大范圍停電，給人們生活和生產(chǎn)帶來(lái)不便，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)造成人身傷亡，電氣設(shè)備也會(huì)損毀，電力企業(yè)會(huì)有巨大經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成惡劣社會(huì)影響，人們對(duì)于供電企業(yè)的信息度會(huì)下降，不利于供電企業(yè)和諧發(fā)展。供電運(yùn)行結(jié)構(gòu)繁雜，電力調(diào)度管理起著關(guān)鍵性作用，承擔(dān)著指導(dǎo)和協(xié)調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行各項(xiàng)工作重任，根據(jù)采集到的設(shè)備信息，以及監(jiān)控中心人員反饋信息，對(duì)負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行工作人員下達(dá)指令，指導(dǎo)工作人員對(duì)電力生產(chǎn)工作進(jìn)行調(diào)整。在實(shí)際管理的過(guò)程中要堅(jiān)持綜合考慮，統(tǒng)一調(diào)度的原則，采取分級(jí)管理的方法，提高電力調(diào)度運(yùn)行管理效率和質(zhì)量，這樣就能確保電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性。

2電力調(diào)度運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1電力調(diào)度運(yùn)行管理存在的風(fēng)險(xiǎn)

首先，為了實(shí)現(xiàn)更加有效的電力調(diào)度，相關(guān)部門(mén)引進(jìn)了新型設(shè)備，然而能夠熟練操作并熟悉內(nèi)部原理的人才卻相對(duì)匱乏，一旦電力調(diào)度運(yùn)行中出現(xiàn)問(wèn)題，不能得到及時(shí)的解決引發(fā)事故風(fēng)險(xiǎn);其次電力調(diào)度運(yùn)行操作很多環(huán)節(jié)都是重復(fù)的簡(jiǎn)單勞動(dòng)，會(huì)引發(fā)操作人員的經(jīng)驗(yàn)主義和思想上的松懈，導(dǎo)致失誤;再次，值班人員對(duì)于電力調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤或者交接班的時(shí)候交接出現(xiàn)紕漏，而且電力調(diào)度運(yùn)行過(guò)程都需要工作人員現(xiàn)場(chǎng)操作，無(wú)法遠(yuǎn)程遙控，操作過(guò)程中不可避免的時(shí)間的延遲性等都會(huì)引起電力調(diào)度運(yùn)行的事故風(fēng)險(xiǎn);還有，很多管理人員對(duì)電力調(diào)度運(yùn)行操作安全意識(shí)比較淡薄，對(duì)于管理制度的認(rèn)識(shí)僅僅局限于知道，而且缺乏實(shí)踐，這些都成了電力調(diào)度正常運(yùn)行的安全隱患;最后，電力調(diào)度運(yùn)行相關(guān)工作的技術(shù)人員技術(shù)不過(guò)關(guān)，相關(guān)調(diào)研人員沒(méi)有對(duì)不同地域群眾的實(shí)際供電需求進(jìn)行定期和真實(shí)的調(diào)查研究，再加上監(jiān)管部門(mén)的監(jiān)管力度不夠，相關(guān)工作人員的業(yè)務(wù)能力欠缺和對(duì)工作的認(rèn)識(shí)不夠深刻等都對(duì)電力調(diào)度運(yùn)行過(guò)程造成了潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2設(shè)備應(yīng)用中隱藏的風(fēng)險(xiǎn)

第一，現(xiàn)階段電力調(diào)度運(yùn)行工作的開(kāi)展實(shí)現(xiàn)了一定程度上的自動(dòng)化[1]。但從實(shí)際應(yīng)用的角度分析，一些自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在整體應(yīng)用規(guī)劃和功能發(fā)揮的合理性上仍然存在一定的問(wèn)題，究其原因，與技術(shù)人員和設(shè)備操作人員的技術(shù)水平和安全意識(shí)有直接的關(guān)系。第二，自動(dòng)化技術(shù)作為一種以機(jī)械設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)支持來(lái)完成的控制調(diào)度方法，如果操作人員不能按照科學(xué)的運(yùn)行方式完成設(shè)備的操作，則會(huì)引起系統(tǒng)應(yīng)用效果上的問(wèn)題，不當(dāng)?shù)膽?yīng)用，必然是會(huì)給設(shè)備本身造成損傷，從而造成安全隱患的。

2.3故障處理技術(shù)不成熟

從引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和故障的因素對(duì)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。而關(guān)于故障發(fā)生后的處理，也會(huì)在一定程度上給電力調(diào)度工作帶來(lái)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。如果故障得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，或處理過(guò)程中應(yīng)用到的方法和技術(shù)不得當(dāng)，則會(huì)直接導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。在實(shí)踐中，這種風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)存在，主要是由于技術(shù)人員沒(méi)有全面掌握故障問(wèn)題解決和維護(hù)的技術(shù)，部分技術(shù)人員即使具備相應(yīng)的理論知識(shí)能力，但由于在實(shí)際操作中缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，因此，也不能保證應(yīng)用合理的技術(shù)解決故障問(wèn)題。

2.4基于VPN的電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)

①數(shù)據(jù)儲(chǔ)存風(fēng)險(xiǎn)。建立數(shù)據(jù)庫(kù)體系是VPN技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立不但便于用戶(hù)快速查詢(xún)數(shù)據(jù)信息，而且能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率。但是，如果數(shù)據(jù)庫(kù)遭到病毒攻擊或黑客非法入侵，那么會(huì)使電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)存在嚴(yán)重的安全隱患，導(dǎo)致數(shù)據(jù)被盜取或惡意篡改，甚至?xí)斐删W(wǎng)絡(luò)癱瘓，影響電力調(diào)度工作的順利開(kāi)展。②用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)風(fēng)險(xiǎn)。VPN技術(shù)可以靈活地設(shè)置子網(wǎng)用戶(hù)，用戶(hù)通過(guò)合法的URL地址進(jìn)行相互訪(fǎng)問(wèn)，所以存在URL地址被盜用的風(fēng)險(xiǎn)。③數(shù)據(jù)交互風(fēng)險(xiǎn)。以VPN技術(shù)為基礎(chǔ)的電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)一旦遭到外部攻擊，數(shù)據(jù)在交互過(guò)程中會(huì)存在安全漏洞，極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露或被篡改現(xiàn)象，這就會(huì)降低數(shù)據(jù)的完整性與保密性。

3電力調(diào)度運(yùn)行中的安全控制策略

3.1改善電力調(diào)度運(yùn)行的管理制度

電力調(diào)度系統(tǒng)的良性運(yùn)行離不開(kāi)先進(jìn)的管理制度。相對(duì)于系統(tǒng)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，人為因素導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)可控性空間更大，從而促使不斷改進(jìn)和完善電力調(diào)度工作人員的管理制度。首先，應(yīng)該根據(jù)電力調(diào)度工作的不同環(huán)節(jié)實(shí)行宏觀管理和分節(jié)點(diǎn)管理并行的管理方式。宏觀管理要求相關(guān)工作人員對(duì)于上級(jí)指令擁有絕對(duì)的執(zhí)行力，而節(jié)點(diǎn)式管理有利于具體問(wèn)題具體分析。其次，完善并改進(jìn)電力調(diào)度運(yùn)行工作考核制度，嚴(yán)明電力調(diào)度的紀(jì)律，并且出臺(tái)相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施，以績(jī)效的形式與工作人員的工資直接掛鉤，激發(fā)工作人員對(duì)工作的積極性。

2加強(qiáng)電力調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)備的管理

電力調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)備是電力調(diào)度的基礎(chǔ)，從設(shè)備管理上就要引起重視。在關(guān)乎民計(jì)民生的供電事業(yè)上的資金以及技術(shù)投入上，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該做好充足的準(zhǔn)備。首先，采購(gòu)電力調(diào)度設(shè)備時(shí)應(yīng)注意所有設(shè)備必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并能夠仔細(xì)對(duì)比相關(guān)參數(shù)，優(yōu)中選優(yōu)，質(zhì)量上要有保障;其次，采購(gòu)回來(lái)的電力設(shè)備由管理人員進(jìn)行檢查，并由相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)，確保安裝前的電力調(diào)度設(shè)備均符合標(biāo)準(zhǔn);再次，安裝電力設(shè)備的時(shí)候要嚴(yán)格按照設(shè)備說(shuō)明進(jìn)行操作，確保使用時(shí)調(diào)度設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)都調(diào)試到了最佳狀態(tài);還有，電力調(diào)度設(shè)備投入運(yùn)行以后，安排指定高素質(zhì)人員對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管檢測(cè)，排除安全隱患;最后，安排工作人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，使電力調(diào)度設(shè)備始終能夠在相對(duì)良好的狀態(tài)下運(yùn)行，降低故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2合理處理故障技術(shù)

對(duì)于電力調(diào)度運(yùn)行工作的開(kāi)展而言，問(wèn)題和故障的發(fā)生是具有一定的相對(duì)頻率的。因此，技術(shù)人員和具體負(fù)責(zé)維修保養(yǎng)的人員，應(yīng)當(dāng)對(duì)各種可能發(fā)生的故障類(lèi)型有一個(gè)基本的了解，同時(shí)，掌握相應(yīng)故障的科學(xué)處理方案，以確保在故障發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)采取正確的方法完成對(duì)故障的處理，從而快速排除因?yàn)楣收媳旧淼脑驅(qū)е碌碾娏φ{(diào)度網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.3基于VPN的電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全方

3.3.1身份認(rèn)證及密鑰安全

電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的終端是嵌入式的，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也比較低端，因此傳統(tǒng)安全方案不適用，而基于VPN的密鑰協(xié)商及身份認(rèn)證比較便利。在制定身份認(rèn)證及密鑰安全方案時(shí)，要綜合考慮以下幾點(diǎn)：①算法初始化。為了有效認(rèn)證進(jìn)入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)身份，可以給每個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)一個(gè)相應(yīng)值：p為節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，n為節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，即Ζi≠j，pj，pi∈{p1，p2，…，pn}。再給離線(xiàn)認(rèn)證節(jié)點(diǎn)中的各節(jié)點(diǎn)配置相應(yīng)的認(rèn)證碼，先選取一個(gè)比較大的素?cái)?shù)m，Xm={0，1，…，m}，通過(guò)Y=gVmodm來(lái)進(jìn)行算法初始化，其中V為私鑰，由節(jié)點(diǎn)保存;Y、m、g作為公鑰依次分配給各節(jié)點(diǎn)。②節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)簽名。在電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)研究中利用公式：W≡gsmodm，p≡VW+QUmod（p-1）計(jì)算出U，將（W，Q，U）作為認(rèn)證碼與Y、m、g同時(shí)發(fā)給各節(jié)點(diǎn)，這樣可以將認(rèn)證碼發(fā)給各節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的身份認(rèn)證。③身份驗(yàn)證及密鑰安全。身份驗(yàn)證與密鑰需要驗(yàn)證gp≡YWgQUmodm，并遵循V1（g，Y，m）[p，（W，Q，U）]=true原則。

3.3.2安全框架

電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)接入層使用的是TRU及低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此在制定安全框架時(shí)，需要減少VPN內(nèi)核。其安全框架方案為：與IP層相關(guān)的安全參數(shù)處理模塊劃分三個(gè)子管理模塊，并連接到原網(wǎng)絡(luò)接口、操作系統(tǒng)內(nèi)核，三個(gè)子模塊均采用加解密模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在此安全框架中，加解密模塊極為關(guān)鍵，可以通過(guò)HASH查找算法來(lái)提高數(shù)據(jù)查詢(xún)效率。此外，應(yīng)采用積極模式來(lái)建立安全關(guān)聯(lián)庫(kù)，以減少系統(tǒng)資源的占用。最后再結(jié)合上述兩個(gè)安全方案，從而能夠有效保障電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全，與此同時(shí)，還可以減少硬件設(shè)備的采購(gòu)與使用，進(jìn)而節(jié)約電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的相關(guān)成本。

3.4加大風(fēng)險(xiǎn)管理

3.4.1風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)主要包括備用容量和電力市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面，即由于電廠(chǎng)之間長(zhǎng)期形成的價(jià)格統(tǒng)一，和電力系統(tǒng)負(fù)荷大幅波動(dòng)過(guò)大所引發(fā)的主變或線(xiàn)路過(guò)載，增加潮汐等風(fēng)險(xiǎn)。

3.4.2風(fēng)險(xiǎn)控制

控制電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，可以從以下3個(gè)方面著手，必須做到以下3個(gè)方面（：1）事前控制，至少要準(zhǔn)備7d左右的滿(mǎn)足電力系統(tǒng)備用需求，隨時(shí)適應(yīng)新的發(fā)電計(jì)劃，包括傳輸備用容量的燃料等資源;（2）在電力運(yùn)行的過(guò)程中，相關(guān)的調(diào)度管理人員要觀察電力調(diào)度是否在任何時(shí)間滿(mǎn)足相關(guān)要求，隨時(shí)做好應(yīng)急準(zhǔn)備。調(diào)度任務(wù)主要包括：傳輸備用責(zé)任和分配、傳輸系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性監(jiān)視等;（3）事后控制，要強(qiáng)化通信功能，從而方便于建立區(qū)域電網(wǎng)模型，實(shí)時(shí)分析電力運(yùn)行安全，分析事后成本，合理規(guī)劃和管理，分析實(shí)際輸電線(xiàn)路等。

3.4.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的時(shí)，要把重點(diǎn)放在定量的仿真計(jì)算和定性的統(tǒng)計(jì)分析兩個(gè)方面，嚴(yán)格確認(rèn)電力安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和可能產(chǎn)生的后果，對(duì)于電網(wǎng)能夠承受多大的風(fēng)險(xiǎn)、可控性、可預(yù)見(jiàn)性精確的進(jìn)行評(píng)估，基于以上的工作，對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行多維度排序，繪制相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)脈絡(luò)圖，以確定各階段電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)的重要性和緊迫性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，科學(xué)的調(diào)度和管理，不僅有利于電力資源的充分有效應(yīng)用，更對(duì)于保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性和運(yùn)行方式的安全性有一定的促進(jìn)作用。另外，從電力調(diào)度運(yùn)行工作本身的角度上來(lái)講，其工作開(kāi)展中也具有較高的規(guī)范性和專(zhuān)業(yè)性要求，只有切實(shí)針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題做好針對(duì)性的控制，才能更好地完成具有復(fù)雜性和技術(shù)性的調(diào)度任務(wù)。

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