魏瑋 王涵 王浩然

（鄭州財經(jīng)學(xué)院 河南省鄭州市 450000）

在先進技術(shù)理論支持下，電力系統(tǒng)中自動化建設(shè)越來越完善，自動化技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)的安全可靠穩(wěn)定運行提供了支持，為了讓其更加符合人們需求，人們不斷進行鉆研，積極創(chuàng)新技術(shù)工藝，根據(jù)當今實際情況來看，電力系統(tǒng)及其應(yīng)用的自動化技術(shù)存在很多安全隱患，這些問題的存在阻礙了電力系統(tǒng)的發(fā)展，因此本文結(jié)合實際情況對其中的問題進行詳細分析，以此為基礎(chǔ)提出改進策略，降低安全事故發(fā)生頻率，為我國的電力事業(yè)健康發(fā)展提供些許助力。

1 電力系統(tǒng)自動化簡介

電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化管理控制是電力系統(tǒng)追求的未來發(fā)展方向，它主要包括三個方面，目前我國實現(xiàn)了發(fā)電控制自動化和配電自動化，但在運行時也有問題存在，需要不斷進行完善優(yōu)化，我國當前的研究熱門是電力調(diào)度自動化，此部分通過故障模擬的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)電網(wǎng)實現(xiàn)自動化，現(xiàn)今研究發(fā)展的變電站綜合自動化已經(jīng)可以支持無人值班。電力系統(tǒng)主要由地區(qū)調(diào)度實時監(jiān)控、變電站自動化和負荷控制三方面的工作組成，這三部分共同協(xié)作，控制電力系統(tǒng)運行，進而實現(xiàn)全面的自動化管理。

所謂的電力系統(tǒng)自動化具體來講，便是通過相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)電能生產(chǎn)、電能運輸?shù)淖詣踊刂疲约斑\用科學(xué)理論和相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)自動化管理和調(diào)控。為了滿足社會的電力需求，電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，且常?？绲赜蜉斔?。從結(jié)構(gòu)組成來看，電力系統(tǒng)是有發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶端共同構(gòu)成，通過這些組成部分的有效工作確保用戶的電力需求得到滿足，因此電力系統(tǒng)管理至關(guān)重要，為了更好地促進電力系統(tǒng)運行效果，自動化管理成為了主流趨勢。結(jié)合實際來看，加強電力系統(tǒng)自動化推廣對提升供電的電能質(zhì)量，降低安全風(fēng)險隱患有重要作用[1]。

2 現(xiàn)今電力系統(tǒng)及其自動化的發(fā)展情況

現(xiàn)今電力系統(tǒng)自動化主要包三方面內(nèi)容，可劃分為電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、發(fā)電廠自動化和變電站自動化，其中調(diào)度自動化也可以分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動化、輸電網(wǎng)調(diào)度自動化等兩部分，而對于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)進行安全控制時，主要也是從這幾方面入手。目前我國現(xiàn)有發(fā)電裝機容量在20000MW以上的電力系統(tǒng)達到11個，華東、華中、東北、華北電網(wǎng)裝機容量均超過了30000MW。華東、華中等部分地區(qū)的電網(wǎng)甚至超過了40000MW，西北電網(wǎng)的裝機量也達到了20000MW，并且當前我國的南方聯(lián)營系統(tǒng)連接廣東、廣西、貴州、云南四省電網(wǎng)，實現(xiàn)了西電東送，其他幾個獨立省網(wǎng)，例如四川、山東、福建等裝機容量也超過或接近10000MW。我國的各電網(wǎng)中500kV主網(wǎng)架逐漸形成，220kV電網(wǎng)不斷完善擴充。

在2019年，全國電網(wǎng)工程建設(shè)完成投資4856億元，其中110千伏及以下電網(wǎng)投資占電網(wǎng)投資的比重為63.3%，比上年提高5.9個百分點。全國基建新增220千伏及以上變電設(shè)備容量23042萬千伏安，比上年多投產(chǎn)828萬千伏安；新增220千伏及以上輸電線路長度34022千米，比上年少投產(chǎn)7070千米；新增直流換流容量2200萬千瓦，比上年減少1000萬千瓦。并在2019年我國全國電力工業(yè)使用數(shù)據(jù)如表1。從中可以清晰看出電力系統(tǒng)在全國發(fā)展中的重要地位，現(xiàn)今幾乎生活的方方面面都不能離開電力的支持，雖然當前我國的電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)得到重點發(fā)展，但仍有問題存在，尤其是在安全控制方面，有許多問題需要解決。

表1：全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

3 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制問題

3.1 電源安全控制問題

想要實現(xiàn)自動化穩(wěn)定運行，首先要保證有長期穩(wěn)定的電源支撐，當出現(xiàn)意外情況，例如停電時仍有足夠的電力支持其進行調(diào)控，而不是就此陷入癱瘓，當前由于技術(shù)制約，一般都是將UPS作為臨時電源，當出現(xiàn)停電時采用此種方式確保系統(tǒng)正常運作，但實際生活中，很多企業(yè)對UPS并不重視，有一部分企業(yè)甚至在UPS正式投運之后就不再關(guān)注后續(xù)情況，長時間處于閑置狀態(tài)，沒有人定期進行維護和保養(yǎng)，在真正需要應(yīng)用時，常常出現(xiàn)各種各樣的問題，嚴重影響了電力系統(tǒng)的運行。同時當前對于備用電源的維護和管理監(jiān)管制度混亂，導(dǎo)致在開展維護工作時，工作人員態(tài)度敷衍，部分臨時電源已經(jīng)出現(xiàn)了問題但仍沒有人發(fā)現(xiàn)。除此之外，電源線接線問題也需要重點關(guān)注，當前的服務(wù)器大部分采用三組電源維持電力，這樣的安排，即使其中一組電源出現(xiàn)了問題，剩下的兩組仍能保證服務(wù)器正常運行，但實際中其中兩組存在故障，剩下的一組可能無法帶動服務(wù)器運行，出現(xiàn)意外關(guān)機情況，經(jīng)過仔細排查，發(fā)現(xiàn)之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因為電源線分配板接線存在問題，從外表看上去是三組電源線各自工作，但真正可以正常工作的只有一兩組線路，且此種問題在正常運行狀態(tài)下很難發(fā)現(xiàn)，因此，安裝分配板時應(yīng)認真嚴格仔細，做好工作監(jiān)督，驗收時嚴格執(zhí)行斷電測試，嚴格做好質(zhì)量把控[2]。

3.2 設(shè)備安全控制問題

電力系統(tǒng)的自動化裝置，也需要定期進行維護，這樣才能保證其始終保持良好運行狀況，但實際生活中，部分企業(yè)由于資金限制，無法承擔過大的花費，在自動化設(shè)備添置上也十分緊張，種種因素導(dǎo)致大部分設(shè)備都長期處于超負荷狀態(tài)，長時間運行、檢修維護不達標、工作環(huán)境不合適等因素不僅加速了設(shè)備老化速度，還導(dǎo)致安全事故發(fā)生率大大提升。因此做好設(shè)備檢修維護工作就有重要的意義。在維護檢修后，需要嚴格按照相關(guān)規(guī)定進行，對于各種組件嚴格把控質(zhì)量，一般情況下通常采用冗余配置和心跳檢測，配合保證系統(tǒng)安全可靠運行，其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)便是通信，如果出現(xiàn)通信中斷等問題，現(xiàn)今的預(yù)防措施都會失去保護作用，例如某變電站的數(shù)據(jù)庫采用的通信協(xié)議不符合規(guī)范，導(dǎo)致心跳檢測無法正常發(fā)揮作用，在某次意外情況中，當某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，備用設(shè)備沒有及時進行切換，最后導(dǎo)致了監(jiān)控系統(tǒng)中斷[3]。

3.3 網(wǎng)絡(luò)安全控制問題

在自動化系統(tǒng)中，廠站端和主站端主要通過數(shù)字或模擬通道來進行信息傳輸，因此懼怕病毒侵害，為了預(yù)防出現(xiàn)此種情況網(wǎng)絡(luò)通道日益增加，以作備用。同時主站之間是通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器確保通訊，跟容易由于外來因素產(chǎn)生安全隱患，另外主站端與主干網(wǎng)之間連接緊密，卻沒有辦法作出管理，如果工作站中應(yīng)用的外來設(shè)備攜帶惡意代碼會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)受到攻擊，并且主站需要接受數(shù)百個變電站的信息，每個變電站可能同時存在千余個遙信和百余個遙控，這龐大的數(shù)據(jù)處理起來極其復(fù)雜，另外為力保證電力輸送滿足需求，會隨時根據(jù)情況增加變電站的數(shù)量，這些變電站需要制作專門的信息表便于管理監(jiān)控，借助先進科學(xué)技術(shù)可以實現(xiàn)批量處理，極大地提高了效率，但由于使用量外接設(shè)備對信息進行拷貝，會存在一定的安全風(fēng)險，可能不小心下將某些病毒遺留在了信息中[4]。

4 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制策略

4.1 加快完善安全控制體系建設(shè)

當前的安全控制系統(tǒng)存在漏洞，還有一部分內(nèi)如難以滿足當前的需要，應(yīng)及時根據(jù)實際情況，對相關(guān)的內(nèi)容進行改革更新，由于社會對電力的需求量變化，電力系統(tǒng)在不同階段運行情況會發(fā)生改變，這就需要電力單位靈活地根據(jù)相關(guān)實際情況選擇性的改革體制，對發(fā)現(xiàn)的漏洞進行補充完善，從而加強電力系統(tǒng)的安全控制質(zhì)量，目前制訂的管理制度很多內(nèi)容過于籠統(tǒng)，沒有可以參考的標準和明確的標準，這導(dǎo)致在實際操作時難以確定程度，可細化體制內(nèi)容，進而提升相關(guān)規(guī)定的指導(dǎo)性，建立明確的安全控制責(zé)任制度，將責(zé)任劃分落實到個人，做到出現(xiàn)問題追根溯源，誰的問題誰負責(zé)，營造有過必罰的工作氛圍，借此提高所有職員的責(zé)任心。

4.2 借助相關(guān)技術(shù)提升維護效率

隨著我國科技水平的提高，信息技術(shù)越來越受到大眾歡迎，借助龐大的互聯(lián)網(wǎng)功能，可以保證工作效率、節(jié)省人力資源，但是系統(tǒng)常常會因為各種因素出現(xiàn)故障，這就需要進行維修，而目前我國的維修人員還存在不足，職業(yè)素養(yǎng)參差不齊，當今很多電力企業(yè)逐漸培養(yǎng)卓業(yè)的人才隊伍，定期對相關(guān)人員組織培訓(xùn)，以及定期進行考核，保證人員素質(zhì)水平有保證，借此消除維修和維護過程中的安全隱患，其中自動化技術(shù)與信息技術(shù)越來越聯(lián)系緊密，而網(wǎng)絡(luò)中很容易感染病毒，因此需要加強對于網(wǎng)絡(luò)方面的監(jiān)管，盡量減少外來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)代碼進入電力系統(tǒng)中，在保證電力系統(tǒng)自動化運行時，全面準確地收集信息有重要作用，例如電網(wǎng)各階段的通信數(shù)據(jù)、綜合信息等，這部分內(nèi)容對于整個電力運行的反饋和管理有實用價值，且可以保證電力系統(tǒng)自動化更加規(guī)范、智能[5]。

4.3 提高二次防護水平

當前電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用過程中存在多個薄弱環(huán)節(jié)，對于這部分應(yīng)加強監(jiān)督，并提前制定應(yīng)對措施。例如由于自動化技術(shù)與信息化技術(shù)幾乎有無法分割的聯(lián)系，所以應(yīng)分外注意網(wǎng)絡(luò)使用安全和數(shù)據(jù)安全，盡量減少外來設(shè)備在系統(tǒng)上的應(yīng)用，對于應(yīng)用的外來設(shè)備做好監(jiān)督管理，所有的外來設(shè)備在使用之前都需要進行嚴格的排查，確定沒有任何風(fēng)險隱患存在才能連接到系統(tǒng)中，并利用此設(shè)備進行相關(guān)操作。而對于工作站等重要環(huán)節(jié)，可以通過在接口處進行設(shè)置的方式，杜絕危險介質(zhì)進入，從根本上堵塞危險隱患進入。另外在主站和工作站之間設(shè)置一定的隔離措施，從而有效避免工作站的危險源向主站擴大。

4.4 做好設(shè)備巡檢備份

日常設(shè)備檢查中仔細認真，對每個環(huán)節(jié)都認真對待，針對所有發(fā)現(xiàn)的問題，制定合理可行的防護措施，及時將優(yōu)化過的技術(shù)應(yīng)用到維修維護工作中，并做好設(shè)備本身質(zhì)量的檢查，從設(shè)備本質(zhì)上減少事故發(fā)生概率，減少設(shè)備自身存在的缺陷，例如系統(tǒng)的遠動裝置，采購的時候應(yīng)嚴格遵守相關(guān)的標準進行，把好質(zhì)量關(guān)口，嚴禁不合格產(chǎn)品投入使用，選擇有口碑、值得信賴的廠家進行購買，在選擇時查看廠品合格證、仔細檢查外觀情況，其次做好施工過程中的監(jiān)控管理，減少由于施工錯誤帶來的安全故障，施工過程中杜絕采用不合格產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)問題立即進行上報，在竣工之后的驗收環(huán)節(jié)中，仔細認真，杜絕暗箱操作，保證每個環(huán)節(jié)都符合標準才可以正式運行。

4.5 加強開展電源測試

通常電力系統(tǒng)中的備用電源都是UPS系統(tǒng)，這在意外情況發(fā)生時也足以保證電網(wǎng)可以正常運行，因此應(yīng)加強對其的性能檢測工作，定期做好維修養(yǎng)護工作，對蓄電池的各項技術(shù)參數(shù)進行實時監(jiān)控，并保證可以發(fā)現(xiàn)問題時發(fā)出警報提示，督促維修人員進行排查并解決問題，除了蓄電池方面的檢查，開展電源測試的同時也要注意檢查線路連接情況，進而保證其中某一條線路出現(xiàn)故障，還有其他部分可以保證系統(tǒng)安全運行。

5 結(jié)束語

綜上所述，當前電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用已成為趨勢，但其在管理方面仍有問題存在，盡管已經(jīng)采取了很多措施解決問題，但仍需要繼續(xù)努力，加強對于自動化技術(shù)的優(yōu)化改進，進而保證電力供應(yīng)始終保持安全穩(wěn)定。