電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的安全問(wèn)題探究

王智瓊 成春林

摘 要：隨著信息科技的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)得到進(jìn)一步的完善，但隨之而來(lái)的安全問(wèn)題仍不可小覷。本研究闡述了當(dāng)前電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)存在的安全問(wèn)題進(jìn)行剖析，從安全角度出發(fā)，進(jìn)行優(yōu)化思考，并提出了安全問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施，為解決電力行業(yè)的安全問(wèn)題提供參考方案。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);安全問(wèn)題;關(guān)鍵技術(shù)分析

中圖分類號(hào)：G306 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2022）10-0024-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.10.005

Research on the Safety of Power System and Automation Technology

WANG Zhiqiong? ? CHENG Chunlin

（Hunan Xuyuan Power Technology Co.，Ltd.， Xiangtan 411100，China）

Abstract： With the rapid development of scientific and technological information，the power system and automation technology have been further improved，but the safety problems cannot be underestimated.This study expounds the current development trend of the power system and automation technology，and analyzes the safety problems at this stage.From the perspective of safety， optimization thinking is put forward，and countermeasures for safety problems are listed to provide reference for safety problems and solutions in the power industry.

Keywords：power system;automation technology;safety problem;key technology analysis

0 引言

電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)能否安全運(yùn)營(yíng)關(guān)乎人們的生活質(zhì)量和各行業(yè)的生存發(fā)展。隨著我國(guó)科技的高速發(fā)展，自動(dòng)化作為新生體，其智能化程度越來(lái)越高，應(yīng)用規(guī)模及范圍也越來(lái)越廣，不僅可以替代專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行危險(xiǎn)操作，還使工作效率有了一個(gè)質(zhì)的飛躍[1-2]。正因?yàn)槿绱?，人們?duì)電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的安全問(wèn)題尤為重視，一旦安全問(wèn)題得不到保障，會(huì)給其所覆蓋區(qū)域的財(cái)產(chǎn)及人身安全造成嚴(yán)重威脅?，F(xiàn)階段，電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)還存在著一定的問(wèn)題。從電力系統(tǒng)及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)到施工，再到后期使用中都存在著一些問(wèn)題，同時(shí)專業(yè)人員越來(lái)越多，不同工種人員的綜合能力存在差異，必然會(huì)導(dǎo)致安全問(wèn)題頻發(fā)。雖然行業(yè)內(nèi)對(duì)安全控制制定了一系列措施，但為了更加全面保障安全，有必要從關(guān)鍵環(huán)節(jié)及各個(gè)細(xì)節(jié)展開(kāi)深入研究，采取科學(xué)有效的安全自動(dòng)化控制及應(yīng)急處理措施，避免電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)安全問(wèn)題，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[3-4]。

1 發(fā)展趨勢(shì)分析

目前，電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。一是隨著自動(dòng)化技術(shù)的提升，電力系統(tǒng)越來(lái)越穩(wěn)定。近年來(lái)，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，安全問(wèn)題越來(lái)越重要，人們對(duì)電力系統(tǒng)的質(zhì)量和安全比以往更加重視，從1949年之前的無(wú)電狀態(tài)到后期城市無(wú)間斷供電、農(nóng)村間歇式送電，一直發(fā)展到今天的全國(guó)電力系統(tǒng)都能穩(wěn)定供電。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)有著舉足輕重的地位。隨著科技的進(jìn)步，先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于電力行業(yè)，復(fù)雜的操作系統(tǒng)使技術(shù)含量越來(lái)越高，設(shè)備操作更復(fù)雜，但在某種程度上卻能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。二是人性化服務(wù)。隨著電力系統(tǒng)管理逐漸完善，工作人員的服務(wù)意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)，日常及時(shí)維養(yǎng)，對(duì)一般問(wèn)題能快速解決，對(duì)突發(fā)事件能快速響應(yīng)，有切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，能夠確保電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定，專業(yè)技術(shù)人員操作的安全保障得到進(jìn)一步提升，電力系統(tǒng)的安全體制也越來(lái)越完善。三是智能化強(qiáng)?？萍嫉陌l(fā)展也將電力行業(yè)帶入全新的智能化階段，通過(guò)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的故障，排查問(wèn)題所在，對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)或在操作中出現(xiàn)的安全漏洞，電力系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)化裝置啟動(dòng)安全控制系統(tǒng)。四是虛擬仿真系統(tǒng)的推廣。隨著電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)的員工越來(lái)越多，從事各個(gè)工種的員工對(duì)整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的操作可能存在欠缺，為了提高專業(yè)技術(shù)人員在理論和操作方面的綜合素質(zhì)，逐漸形成了虛擬仿真操作來(lái)替代實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的操作培訓(xùn)，技術(shù)人員安全操作培訓(xùn)問(wèn)題得到有效的解決。

2 現(xiàn)階段存在的問(wèn)題

正如前文所述，目前電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)越來(lái)越好，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的智能化程度也越來(lái)越高，但在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中還存在不少安全隱患，尤其是在前期設(shè)計(jì)和后期使用過(guò)程中存在某些風(fēng)險(xiǎn)[5-10]。

2.1 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

由于電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)起步相對(duì)較晚，最近十幾年才有了較快的發(fā)展，使得最初設(shè)計(jì)過(guò)程中的科學(xué)合理性存在不足，可借鑒的規(guī)范跟不上信息時(shí)代的變化，通用設(shè)備之間可能存在不匹配的現(xiàn)象，如設(shè)備之間的接口未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中導(dǎo)致差異性較大。即便近些年政府大力更換、淘汰舊設(shè)備，但推廣過(guò)程有時(shí)間效應(yīng)，在邊遠(yuǎn)農(nóng)村及偏僻地區(qū)還存在以往不合理設(shè)計(jì)遺留下的安全隱患。

2.2 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商越來(lái)越多，產(chǎn)品的品牌也越來(lái)越豐富，不同廠家在同一標(biāo)準(zhǔn)下所生產(chǎn)的產(chǎn)品也許會(huì)有所差異。有些廠家可能會(huì)提高產(chǎn)品的品質(zhì)，也有些廠家可能會(huì)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)，甚至還有可能某些廠家為了降低生產(chǎn)成本而降低產(chǎn)品質(zhì)量，這些都可能會(huì)造成生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，導(dǎo)致計(jì)算可能不準(zhǔn)確，設(shè)備運(yùn)行效率和質(zhì)量會(huì)有所不同，在后期使用中埋下安全隱患。

2.3 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題較多。一是設(shè)備使用年限長(zhǎng)，配件易出現(xiàn)老化、磨損等現(xiàn)象，若不及時(shí)處理或未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)同樣會(huì)造成一定的安全隱患;二是現(xiàn)有電力系統(tǒng)的電力運(yùn)載量有限，大型儀器設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)增加電力系統(tǒng)的負(fù)擔(dān);三是隨著電力系統(tǒng)的升級(jí)，很多傳統(tǒng)設(shè)備的工作性能不滿足新技術(shù)要求，存在安全隱患[11-12];四是由于電力設(shè)備與自動(dòng)化技術(shù)可能存在不匹配現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，偶爾會(huì)發(fā)生由于不兼容而出現(xiàn)自動(dòng)化故障或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等的混亂，從某種程度上降低了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定[13]。

2.4 自動(dòng)化技術(shù)在信息化過(guò)程中存在的問(wèn)題

目前，我國(guó)信息化通信技術(shù)發(fā)展速度較快，可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)獲取監(jiān)測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，從而形成動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，提高安全故障的排除效率，但也會(huì)帶來(lái)一些安全隱患。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)非常復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)漏洞可能會(huì)成為黑客攻擊自動(dòng)化系統(tǒng)的途徑，從而影響設(shè)備的正常使用。目前，在網(wǎng)絡(luò)安全屏障建設(shè)方面有所欠缺，需要進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)安全，防止重要數(shù)據(jù)的丟失。

2.5 專業(yè)技術(shù)人員管理中存在的問(wèn)題

參與電力系統(tǒng)的工作人員數(shù)量龐大，雖然分工明確，但如果專業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)參差不齊、安全責(zé)任意識(shí)薄弱、管理水平有限等也有可能帶來(lái)一系列安全問(wèn)題。電力系統(tǒng)專業(yè)人員與其他行業(yè)人員的區(qū)別在于，專業(yè)技術(shù)人員在設(shè)備運(yùn)營(yíng)過(guò)程中需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，如果責(zé)任心不強(qiáng)，在檢查過(guò)程中操作不熟練、維護(hù)不及時(shí)，電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)小小安全隱患都有可能帶來(lái)重大安全事故。

2.6 安全管理體制中存在的問(wèn)題

我國(guó)電力行業(yè)起步晚，后期卻發(fā)展快，雖然管理制度更新快，但卻難以滿足電力系統(tǒng)安全管理的同步工作，安全管理制度覆蓋不全面、安全管理內(nèi)容過(guò)于寬泛、安全管理責(zé)任落實(shí)不到位等問(wèn)題始終存在，如對(duì)重要設(shè)備例行檢查次數(shù)不夠、設(shè)備操作規(guī)范性不強(qiáng)、應(yīng)急預(yù)案不全面等都會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。

以上這些問(wèn)題的存在，無(wú)論是從安全方面還是管理方面都需要進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)其進(jìn)行合理準(zhǔn)確的評(píng)定?；诖耍狙芯繉?duì)安全控制的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)估，分析每個(gè)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題，制定評(píng)估體系，并針對(duì)問(wèn)題提出相關(guān)解決方案。

3 安全問(wèn)題優(yōu)化建議

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目中的電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)存在的安全問(wèn)題進(jìn)行分析，眾多學(xué)者從多角度出發(fā)，考慮如何排除安全隱患，并取了一系列成果[14-16]。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)存在的一些問(wèn)題，對(duì)安全問(wèn)題優(yōu)化提出以下5點(diǎn)建議。

3.1 優(yōu)化電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

從國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模、區(qū)域分布特點(diǎn)等出發(fā)，與國(guó)際接軌，參照發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)設(shè)計(jì)方案，對(duì)比我國(guó)實(shí)際發(fā)展情況，針對(duì)不足之處，設(shè)計(jì)出符合我國(guó)電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的方案，制定一套適合我國(guó)電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步優(yōu)化自動(dòng)化設(shè)備，減少與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，研發(fā)設(shè)計(jì)出符合我國(guó)情況的自動(dòng)化設(shè)備。對(duì)存在不足的地方要加以改進(jìn)，優(yōu)秀的地方也要進(jìn)一步完善，強(qiáng)化整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，排除電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的一切安全隱患，將關(guān)鍵性、控制性項(xiàng)目盡量簡(jiǎn)化，提高安全性能，配套安全應(yīng)急工具。

3.2 加強(qiáng)電力系統(tǒng)設(shè)備在生產(chǎn)和使用中的管理

盡量使用由統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的電力設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)，更新陳舊設(shè)備，加大對(duì)先進(jìn)設(shè)計(jì)方案資金的投入力度，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)性運(yùn)行的設(shè)備要加大例行檢查的力度，對(duì)發(fā)現(xiàn)有零件破損的設(shè)備必須更換。同時(shí)，對(duì)負(fù)荷較大的設(shè)備要安裝監(jiān)測(cè)裝置，避免安全事故的發(fā)生。在加大對(duì)新設(shè)備投入力度的同時(shí)，要加強(qiáng)設(shè)備的審查工作，避免使用不合格或次品設(shè)備，保證設(shè)備質(zhì)量，不斷提高電力系統(tǒng)及自動(dòng)化的安全性能。在使用過(guò)程中如果遇到緊急事故，要有備用或應(yīng)急方案，如對(duì)某些需要持續(xù)供電設(shè)備或者電力系統(tǒng)，應(yīng)在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中配備應(yīng)急電源，保證在突發(fā)事件中設(shè)備能正常運(yùn)行。完善設(shè)備操作手冊(cè)及應(yīng)急預(yù)案，對(duì)重要部位加強(qiáng)例行檢查，保證突發(fā)事件不影響人們的日常生活和企業(yè)的發(fā)展。

3.3 提升自動(dòng)化信息技術(shù)

隨著科技的高速發(fā)展，自動(dòng)化控制系統(tǒng)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、綜合智能控制系統(tǒng)等的應(yīng)用，使安全管理水平得到進(jìn)一步提升。自動(dòng)化信息技術(shù)逐漸智能化和可控化，對(duì)操作存在一定風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)節(jié)可采用遠(yuǎn)程操控。同時(shí)，可進(jìn)一步提高信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍，如采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，在電網(wǎng)中設(shè)置自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)各個(gè)區(qū)域的用電運(yùn)行狀態(tài)形成反饋信息，該信息包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、傳輸狀態(tài)及電網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析等內(nèi)容，將自動(dòng)化覆蓋整個(gè)電力系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)形成動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)中存在的漏電、電流不穩(wěn)定等問(wèn)題，構(gòu)建電力網(wǎng)絡(luò)安全屏障，防止國(guó)內(nèi)外不良黑客的入侵。對(duì)于電網(wǎng)出現(xiàn)的故障，建議安裝遙感裝置，發(fā)揮高新科技穩(wěn)定電力網(wǎng)絡(luò)的作用，確保電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)的安全。

3.4 完善安全管理體制

一個(gè)完善的管理體制是確定安全生產(chǎn)的保障。隨著科技的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也在不斷進(jìn)行更新，但安全問(wèn)題也隨之而來(lái)，要針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的管理體系，覆蓋整個(gè)安全體系。同時(shí)，也應(yīng)同步實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的安全管理，構(gòu)建完善的電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)管理體系，確保安全管理制度能夠全面覆蓋，嚴(yán)格落實(shí)安全管理責(zé)任制度，通過(guò)制定定期檢查電力系統(tǒng)及自動(dòng)化安全問(wèn)題的方針，推行電力系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系和應(yīng)急預(yù)案措施。在管理體制中引入獎(jiǎng)懲力度的制度，一方面可以提高專業(yè)技術(shù)人員的積極性，另一方面可以培養(yǎng)技術(shù)人員的安全責(zé)任意識(shí)。

3.5 強(qiáng)化專業(yè)技術(shù)人員管理

電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的安全管理最關(guān)鍵的是人員，在以往的電力系統(tǒng)中主要以技術(shù)人員為主，管理人員偏少。針對(duì)安全問(wèn)題，可采用管理技術(shù)兼行的模式。建立管理層，不同管理層可同時(shí)兼顧技術(shù)操作，如某部門(mén)的電力車(chē)間主任在管理部門(mén)人員的同時(shí)，也可以從事某項(xiàng)技術(shù)工作。其次，作為電力系統(tǒng)，安全問(wèn)題要從技術(shù)人員抓起，不斷為電力行業(yè)輸入優(yōu)秀人才，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)和測(cè)試，提高專業(yè)技術(shù)人員的管理素質(zhì)和管理水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，部分安全事故的發(fā)生是由技術(shù)人員操作失誤造成的。針對(duì)此類事故，可定期開(kāi)展專業(yè)技術(shù)人員操作培訓(xùn)，規(guī)范專業(yè)技術(shù)人員的操作流程，加強(qiáng)從理論知識(shí)到操作的培訓(xùn)，在操作培訓(xùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可通過(guò)虛擬仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)安全操作的培訓(xùn)。同時(shí)，對(duì)專業(yè)技術(shù)人員實(shí)行考核制度，形成專業(yè)的人才體系，健全電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的安全制度，嚴(yán)格落實(shí)專業(yè)技術(shù)人員的安全責(zé)任制，按照“誰(shuí)主管誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，全面確定電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和安全保障。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究在闡述電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)，從設(shè)計(jì)問(wèn)題、設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程、使用過(guò)程、自動(dòng)化信息化、專業(yè)技術(shù)人員管理以及安全管理體制六個(gè)方面分析了現(xiàn)階段存在的安全問(wèn)題。針對(duì)存在的問(wèn)題，從電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理、自動(dòng)技術(shù)、安全管理體制及專業(yè)人員管理等五方面開(kāi)展安全問(wèn)題優(yōu)化的探討，對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)及自動(dòng)化技術(shù)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施及方法，能為電力行業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)避免及解決方案提供一定的參考。

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