戚揚帆
(國網(wǎng)山西省電力公司超高壓輸電分公司,山西 太原 030001)
電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險是電網(wǎng)運行過程中所面臨的重要問題之一。為了降低安全風(fēng)險對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響,需要建立完善的預(yù)防控制體系,加強設(shè)備維護和檢修、提高人員素質(zhì)和培訓(xùn)水平、加強網(wǎng)絡(luò)安全管理等方面的措施。同時還需要加強與政府、行業(yè)協(xié)會、科研機構(gòu)等的合作和交流,共同推進電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險管理和控制的研究和應(yīng)用。
電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險是指電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中由于各種原因所面臨的安全威脅和風(fēng)險。這些風(fēng)險可能來自電網(wǎng)內(nèi)部和外部的各種因素,如設(shè)備故障、人為操作失誤、自然災(zāi)害、網(wǎng)絡(luò)攻擊等[1]。電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險不僅會對電網(wǎng)本身造成影響,還可能對整個社會和經(jīng)濟帶來重大損失。電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險可以根據(jù)不同的分類方式進行劃分,以下是幾種常見的分類方式。
可以將電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險分為內(nèi)部風(fēng)險和外部風(fēng)險。內(nèi)部風(fēng)險包括設(shè)備故障、人為操作失誤等;外部風(fēng)險包括自然災(zāi)害、網(wǎng)絡(luò)攻擊等。電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險的內(nèi)部風(fēng)險主要包括設(shè)備故障和人為操作失誤。設(shè)備故障可能是由于設(shè)備老化、維護不當(dāng)、質(zhì)量問題等原因?qū)е碌?,也可能是由于電網(wǎng)系統(tǒng)本身的設(shè)計缺陷或設(shè)備配置不當(dāng)導(dǎo)致的[2]。這些故障可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞、電網(wǎng)運行不穩(wěn)定甚至中斷,從而對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。人為操作失誤可能是由于操作人員的技術(shù)水平不足、經(jīng)驗不足、工作疲勞、注意力不集中等原因?qū)е碌?。在電網(wǎng)監(jiān)控過程中,操作人員需要密切關(guān)注電網(wǎng)的運行狀態(tài),及時調(diào)整和控制電網(wǎng)的運行參數(shù),確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。如果操作人員出現(xiàn)失誤,可能會導(dǎo)致電網(wǎng)運行異常、設(shè)備損壞甚至引發(fā)事故,從而對電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險的外部風(fēng)險主要包括自然災(zāi)害和網(wǎng)絡(luò)攻擊。自然災(zāi)害包括地震、洪水、臺風(fēng)、雪災(zāi)等,這些災(zāi)害可能會導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)施損壞、電網(wǎng)中斷甚至引發(fā)人身傷亡事故。為了降低自然災(zāi)害對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響,需要采取一系列的預(yù)防措施,如加強電網(wǎng)設(shè)施的抗震、防水、防風(fēng)等方面的防護措施,建立完善的應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急機制等。
網(wǎng)絡(luò)攻擊是另一種外部風(fēng)險,它指的是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對電網(wǎng)系統(tǒng)進行惡意攻擊和破壞。網(wǎng)絡(luò)攻擊可以通過植入病毒、木馬、惡意代碼等方式進行,可能會竊取電網(wǎng)系統(tǒng)的敏感信息、破壞電網(wǎng)的運行控制系統(tǒng)、導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓甚至引發(fā)大范圍停電等嚴(yán)重后果[3]。為了降低網(wǎng)絡(luò)攻擊對電網(wǎng)系統(tǒng)的影響,需要建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系,包括加強網(wǎng)絡(luò)安全管理、實施網(wǎng)絡(luò)安全隔離和監(jiān)控、定期進行網(wǎng)絡(luò)安全漏洞掃描和修復(fù)等措施。
電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險分為技術(shù)風(fēng)險和管理風(fēng)險。技術(shù)風(fēng)險主要包括設(shè)備故障和網(wǎng)絡(luò)安全漏洞,而管理風(fēng)險主要包括人為操作失誤和安全管理制度不完善。
1.2.1 技術(shù)風(fēng)險
1.設(shè)備故障。設(shè)備故障是電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險的一個重要來源。電網(wǎng)系統(tǒng)中的各種設(shè)備和設(shè)施,如變壓器、斷路器、發(fā)電機、電纜等,都有可能出現(xiàn)故障或異常,從而對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響。這些故障可能由于設(shè)備老化、質(zhì)量問題、維護不當(dāng)?shù)榷喾N原因引起。為了降低設(shè)備故障的風(fēng)險,需要采取一系列的預(yù)防措施,如定期維護和檢修設(shè)備、及時更新老舊設(shè)備、加強設(shè)備的運行監(jiān)控等。
2.網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。電網(wǎng)系統(tǒng)中的各種控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)等都可能存在網(wǎng)絡(luò)安全漏洞,從而給黑客和惡意攻擊者提供機會。這些漏洞可能包括未授權(quán)訪問、數(shù)據(jù)泄露、惡意代碼植入等[4]。為了降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險,需要建立完善的網(wǎng)絡(luò)安全防護體系,包括實施訪問控制、數(shù)據(jù)加密、病毒防護等措施,同時加強網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控和應(yīng)急響應(yīng)能力。
1.2.2 管理風(fēng)險
安全管理制度不完善是電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險的另一個管理風(fēng)險。安全管理制度是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ),如果管理制度不完善或執(zhí)行不到位,就可能給電網(wǎng)安全帶來潛在的風(fēng)險。這些風(fēng)險可能包括人員管理不規(guī)范、設(shè)備管理不當(dāng)、網(wǎng)絡(luò)安全管理缺失等[5]。為了降低安全管理制度的風(fēng)險,需要建立完善的安全管理制度和規(guī)范,明確各項職責(zé)和工作流程,確保各項預(yù)防措施和控制措施得到有效執(zhí)行。同時還需要加強對管理制度的監(jiān)督和評估,及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的風(fēng)險和問題。
可以將電網(wǎng)監(jiān)控安全風(fēng)險分為局部風(fēng)險和全局風(fēng)險。局部風(fēng)險只對電網(wǎng)的某一部分造成影響,如單個設(shè)備的故障;全局風(fēng)險對整個電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響,如大規(guī)模停電事件。
2.1.1 切實保證監(jiān)控資料的管理
要想實現(xiàn)監(jiān)控信息管理的有效性,就必須有可靠的數(shù)據(jù)、規(guī)范的信息監(jiān)控流程以及監(jiān)控信息顯示的簡易性,只有如此,才可以確保監(jiān)控人員在第一時間得到正確的信息,并迅速對其進行處理。首先,針對變電所裝置的特點,選用多種采集方式,并對采集到的數(shù)據(jù)進行了適當(dāng)?shù)暮Y選。其次,在信息傳送中,要確保信息傳送的可靠,信道的載荷單位必須是一個低載荷速率,并且要能夠經(jīng)受住大量的信息的沖擊。最終在終端機上以一種直觀的方式將工作人員展示出來。
2.1.2 高效監(jiān)控信息層次
有效地信息層次化是監(jiān)控裝置及時、準(zhǔn)確獲取監(jiān)控數(shù)據(jù),防止正常信號間相互干擾的關(guān)鍵。在信息層次上,又可將其劃分為告知型、越限型、異常型、偏移型和意外型。提示信息是一種反映電網(wǎng)本身運行狀況及設(shè)備正常運行的伴隨信號,對這類信號應(yīng)進行定期檢查;越限信息是指超出了上線和下線的信息,對這些信息要進行動態(tài)監(jiān)控和及時處理;所謂的異常信息,就是指當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常操作時所發(fā)生的一種信息,這種信息往往會對設(shè)備的正常操作構(gòu)成威脅,因此也要進行及時的處理;該變位訊號是由操作狀況發(fā)生變化而引起的訊號;事故信息是指電網(wǎng)中發(fā)生的各種故障,并要求對這些故障進行及時處置的信息。
2.1.3 有效地避免電波干擾
在電網(wǎng)的監(jiān)控中,大多數(shù)的信號主要是告知、變位信息,然而,太多的信號很可能會產(chǎn)生互相干擾,從而造成假異常信息的產(chǎn)生,因此,必須對這種干擾信息進行有效的防范。首先,對含有大量非重點信息的數(shù)據(jù)進行存貯,然后,對產(chǎn)生的伴隨信號進行時延設(shè)定,時延設(shè)定結(jié)束時,才會產(chǎn)生報警。
2.1.4 有效處理缺陷設(shè)備
在對電網(wǎng)進行監(jiān)控的過程中,針對出現(xiàn)的信息監(jiān)控問題,采用了多種方法,并對其進行了及時、高效的監(jiān)控。比如,在變電所內(nèi),在正常工作的情況下,要逐一檢查并消除故障,并在改造過程中,正常工作的情況下,要做好遠程通信的準(zhǔn)備工作;對具有遠處監(jiān)視功能的缺陷,要將其定位為緊急缺陷,并依照程序進行相應(yīng)的操作。如果缺陷不能解決,要將問題的成因告知缺陷的主管部門,并將解決的方法清晰地表達出來,保證缺陷能及時、有效地閉環(huán)。
2.1.5 智能輔助軟件的應(yīng)用
現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)以單一的報警方式為主,不具備智能化、直觀性,在電網(wǎng)信號發(fā)生異常變化時,監(jiān)控人員難以及時發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵信息,需對其進行深度的分析與推理。智能輔助軟件可以直觀、準(zhǔn)確地反映出電網(wǎng)的運行狀況,為電網(wǎng)的安全管理提供了有力的工具。
2.2.1 增強企業(yè)職工責(zé)任感
因為日常電網(wǎng)運行都很正常,這就導(dǎo)致監(jiān)控人員產(chǎn)生了一種麻痹大意的心理,在出現(xiàn)危險情況的時候,他們沒有及時發(fā)現(xiàn),從而導(dǎo)致了事故的發(fā)生。另外,由于監(jiān)控工作的人都是輪值的,值夜班的人很可能會產(chǎn)生熬夜的疲勞,從而對電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)造成威脅。因此,必須增強監(jiān)督工作人員的憂患意識,增強他們的責(zé)任心,并對其進行適當(dāng)?shù)莫剟詈蛻土P。
2.2.2 增強雇員對潛在風(fēng)險的敏銳意識
在電網(wǎng)中,為加快數(shù)據(jù)的處理速度,需要采取信號層次的方法。但是,這樣的層次僅僅是對這些信息進行了粗略的劃分,更多的還是要求監(jiān)控人員對這些信息進行仔細的辨識,一旦出現(xiàn)一些不正常的信號,就一定要認真對待,要對這些信號做出正確的解釋和處理,才能保證電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。
2.2.3 增強電網(wǎng)監(jiān)控與管理協(xié)同
電網(wǎng)的監(jiān)控和管理涉及的部門很多,這就需要各個部門的協(xié)作,互相協(xié)作,一起來完成對監(jiān)控信息的分析、統(tǒng)計和處理等工作,并且還要一起來完成信息的編制、審核和問題的反饋等工作。
2.2.4 優(yōu)化整合監(jiān)控信息系統(tǒng)
對監(jiān)控信息的處理與優(yōu)化是一個動態(tài)的過程,因此,必須構(gòu)建一套完備的評估體系,才能對監(jiān)控結(jié)果做出科學(xué)的評估,并采取有效的措施來確保監(jiān)控的有效性。同時,要建立信息優(yōu)化專班,及時解決問題。比如,在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的情況下,要及時向上級報告,并安排優(yōu)化團隊對數(shù)據(jù)進行分析,以防止類似的情況再次發(fā)生。在遇到異常信號時,要找出異常信息的來源,并對其進行及時的處理。與此同時,要對監(jiān)控到的信息展開綜合整理,剔除不必要的信息,確保監(jiān)控信息的準(zhǔn)確性。
2.2.5 完善監(jiān)控應(yīng)急處理預(yù)案
必須以用電負荷的變化特征和天氣類型為依據(jù),制定有針對性的應(yīng)急處理方案,比如在糟糕天氣造成電網(wǎng)設(shè)備大面積損傷時,要及時進行事故處理,盡可能地減少事故的影響。除裝備上的應(yīng)急計劃外,在人員上也要有一個比較完備的應(yīng)急計劃,以保證在發(fā)生緊急事件的時候,有足夠的準(zhǔn)備工作人員可以在第一時間投入工作。要進行經(jīng)常性的應(yīng)急演練,確保當(dāng)緊急事件發(fā)生時,緊急預(yù)案的功能得到最大程度的發(fā)揮。
2.2.6 智能告警系統(tǒng)設(shè)計
完善電網(wǎng)安全智能告警系統(tǒng)設(shè)計是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要舉措。通過引入先進的機器學(xué)習(xí)算法、優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程、多種告警方式相結(jié)合等方法手段,可以顯著提高告警的準(zhǔn)確性和實時性,縮短故障處理時間,降低事故的影響范圍和損失。同時,建立完善的權(quán)限管理機制、強化與應(yīng)急預(yù)案的銜接、提升可視化圖表功能等方法也可以提高系統(tǒng)的可靠性和有效性。
本文主要從以下四個角度論述了電網(wǎng)監(jiān)控的安全風(fēng)險管理的發(fā)展方向。
隨著電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)朝著數(shù)字化、自動化、智能化的方向發(fā)展,新能源與分布式能源的大量使用,電網(wǎng)的復(fù)雜度越來越高,所以,為了滿足新的發(fā)展要求,電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全保護技術(shù)必須進行持續(xù)地創(chuàng)新與改進。
電網(wǎng)的智能化和自動化程度越來越高,對其安全保護技術(shù)提出了更高的要求。在安全分析、異常檢測和預(yù)警等領(lǐng)域,以人工智能為基礎(chǔ)的安全防御技術(shù)將獲得更多的應(yīng)用。
隨著電網(wǎng)的發(fā)展,對電網(wǎng)的安全管理體系提出了更高的要求。今后的電網(wǎng)安全管理體系,將更多地關(guān)注于預(yù)防,對電網(wǎng)進行監(jiān)控與分析,以達到及時發(fā)現(xiàn)并消除隱患的目的。
隨著電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化水平的不斷提高,對其安全性的要求也日益提高。在今后的電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控中,要加強對信息安全的保護,采用更為先進的技術(shù)與管理手段,以保證其安全、穩(wěn)定地運行。
因此,為確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,需要從技術(shù)、管理與網(wǎng)絡(luò)保護等多層面對其進行一體化的管理與控制。
隨著信息社會的快速發(fā)展,在國家電網(wǎng)的運行中,將信息技術(shù)運用到了一個新的領(lǐng)域,這讓電網(wǎng)系統(tǒng)朝著智能化的方向不斷地深化轉(zhuǎn)型,而且,我國電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)也在不斷地提高。要想讓電網(wǎng)運營的改革成功,就必須讓電網(wǎng)系統(tǒng)在運營的時候,擁有更多的靈活性,兼容性更強。而且,從實際應(yīng)用中可以看出,電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)對保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性具有重要意義。