浅谈智能变电站网络安全风险与防护建议

随着越来越多的智能变电站投入使用,因智能变电站的高度集成化、网络化、智能化等因素,导致原本封闭孤立的变电站生产环境被打破,网络与业务的暴露面增大,给电网安全稳定运行带来挑战。本论文通过对智能变电站三层两网的业务场景进行剖析,分析出当下智能变电站存在IEC-61850规约无认证、加密、授权机制,站控层和过程层网络无安全审计和异常流量检测机制,电力监控主机无抵御未知威胁能力以及路由器、交换机以及主机设备安全配置基线缺失等网络安全主要问题。针对这些安全问题,本论文给出通过部署安全防护产品和安全策略加固等3个方面的安全防护建议,对今后智能变电站网络安全防护建设,具有一定理论指导意义。

基于调控一体化的智能远动机对站控层设备监测方案的设计与探讨

智能远动机应当增加具备感知站控层网络异常的功能,包括站控层网络链路丢失数据包、错误数据包、数据重传以及链路延时等。冗余配置的远动机能够实现远动双机相互监测。正常运行状态中,远动机或监控后台机能够监测感知故障远动机的状态信息,包括装置的核心规约进程无心跳报文、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)使用率过高预警、磁盘剩余空间不足以及关键进程退出等,同时将信息上送至监控后台,调度主站形成光字牌并触发预警提示。基于存在的问题,设计了基于调控一体化的智能远动机对站控层设备监测的方案。

特高压柔性直流换流站运行策略研究

为实现换流站的协调控制,采用了分层控制,分别为系统调度层控制、柔性直流换流站层控制以及晶闸管器件层控制。其中,柔性直流换流站层接收系统调度层的控制指令,控制换流站有功功率跟踪、无功功率跟踪、过电流抑制以及过电压抑制等。柔性直流换流站层控制策略对电能质量的影响较大,分析了由模块化多电平变换器构成的换流器的数学模型,采用功率外环控制器与电流内环控制器构成的双环控制。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果验证了控制策略的有效性。

智能变电站冗余数据处理方案的研究与应用

针对智能变电站过程层及间隔层数据采集设备双套配置产生的两类冗余数据如何处理的技术问题,提出由数据接收方通过数据辨识进行筛选的方案。对站控层遥测数据及过程层SV数据采用按点实时筛选的方式,对站控层遥信数据及过程层GOOSE数据采用动态筛选和静态筛选相结合的方式。理论分析和此方案在多个实际工程的应用情况表明,该方案不增加、不修改硬件设备,处理逻辑清晰,对提高智能变电站数据可靠性、方便运行检修等方面具有积极意义。

数字化变电站双测控实现方案探讨

针对目前数字化变电站建设中出现的双测控配置要求,分析了双测控配置给变电站自动化系统带来的问题,提出了2种变电站双测控装置冗余配置的实现方案。对2种实现方案的优缺点进行分析,提出1种满足双测控配置的实时性无缝切换方案。该方案在广东茂名文冲口变电站的应用表明,其能很好地解决测点选择和遥控操作冲突的问题,安全、可靠。

富水砂层运营车站航站楼下盾构接收施工技术探讨

为规避萧山机场站航站楼下富水砂层盾构接收可能出现的接收端渗漏突涌、运营隧道变形、航站楼沉降等风险,依托杭州地铁机场快线7号风井~萧山机场站盾构接收工程实践,提出了端头控制性降水、WSS水平注浆加固、短套筒接收、盾尾弃置快速封堵等系列确保盾构接收安全和控制周边变形的方案与技术措施,有效解决了航站楼下富水砂层盾构接收可能出现的重大风险,控制了运营地铁隧道和航站楼地面建筑变形。

智能变电站过程层组网分析与应用

为了验证智能变电站过程层信息共同组网的可行性,分析并指出星型网是智能变电站过程层组网最佳方案。在分析过程层信息流量及传输延时、组网技术的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEE1588(或SNTP)对时信息共同组网的技术方案,即引入VLAN标签技术减少网络中广播数据,提高网络带宽利用效率;引入IEEE802.1P流量优先权控制技术,保证信息传输的及时性和有序性;引入快速生成树技术实现网络重构,避免网络风暴。通过仿真测试和验证,其性能指标完全满足变电站技术规范,能够保证变电站安全、可靠的运行要求,其技术方案可靠、可行。

智能变电站信息安全防护体系研究

通过分析现有智能变电站信息系统的安全现状、需求和存在问题,提出信息系统整体安全管控的概念,建设统一管理平台,通过网络设备准入控制系统和运维审计系统的核心手段,实现对外部接入终端的设备安全和操作行为安全进行管控,从而增强站控层网络安全性,和提升智能变电站信息系统整体安全。

500kV智能变电站继电保护配置设计方案分析

以包头西500 kV智能变电站为例,对传统变电站与智能变电站进行了对比,介绍了智能变电站继电保护配置原则及方案。说明了智能变电站的"三层两网"结构,即站控层、间隔层、过程层及GOOSE网、SV网结构。分别给出了国家电网公司500 kV智能变电站继电保护配置原则与包头西500 kV智能变电站继电保护配置方案。

站控层采用IEC 61850通信的“木桶效应”分析

本文针对目前IEC 61850协议在变电站站控层通信实施中遇到的通信异常现象,通过构建IEC 61850通信的最小化模型,详细分析变电站站控层通信采用IEC 61850规约产生的"木桶效应",结合数字化变电站上云变现场原始资料,进一步分析现场站控层的通信报文和网络流量以及装置网卡状态等,并在此基础上提出通信优化处理方案。上云变现场站控层实施该方案后,站控层的报文流量达到更合理的范围,整个站控层通信架构中的各个单元模块能配合更高效,且现场站控层通信长期稳定运行,从而验证方案的正确性和有效性。

柬埔寨甘再水电站计算机监控系统设计

着重介绍了作为柬埔寨甘再水电站枢纽工程中装机最大的PH1电站计算机监控系统的结构、配置及功能,并重点总结了该电站计算机监控系统的特点。

开放式分层全分布水电站计算机监控系统设计

分布式数据库和全开放式以太网总线网络为开放式分层全分布水电站计算机监控系统的两个主要特征,介绍了该系统构架过程中的核心技术及特点,并以长江三峡右岸水电站计算机监控系统应用为例,表明开放式分层全分布监控系统的应用必将推动开放式分层全分布理论和技术进一步完善和发展。

智能化小型化差热分析仪的研制

新研制成功的差热分析仪采用上位ＰＣ系列微机与下位多单片机的分布式控制结构。下位温控卡和信号采集卡与上位机通过ＲＳ－２３２Ｃ接口进行通信。上位机采用Ｗｉｎｄｏｗｓ９５操作环境和ＶＢ４．０编程语言，可以对下位机进行参数设定和控制，对炉温信号、样品温度信号、差热信号进行实时显示和多种量程曲线描绘、放大、平移以及数据存储，并附有功能丰富的数据处理软件包。

新型电力地区调度远动主站配置方案探讨

随着电网规模的不断扩大,电力地区调度远动主站自动化装备的提升已迫在眉睫。本文以合肥地区电网发展实际作为典型实例,提出并比较了"集中式远动主站配置"及"分层分布式远动主站配置"两种配置方案,阐述了分层分布式配置的新型电力地区调度远动主站将是未来的发展趋势。

智能变电站系统方案探讨

智能变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网"电力流、信息流、业务流"三流汇集的焦点,变电站智能化对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。首先介绍了综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站系统的特点、架构,在此基础上探讨了两种智能变电站系统方案,并对智能变电站系统的关键技术及目前存在的问题进行了分析和探讨。

准零风层新型临近空间浮空器区域驻留性能

以基于平流层底部的准零风层风场进行区域驻留的新型临近空间浮空器为研究对象,介绍了其工作原理和系统组成。通过建立动力学模型、高度调控模型和能源模型,分析浮空器在基于飞行速度约束和基于南北范围约束两种工作模式下的区域驻留能力,并讨论浮空器在这两种工作模式下的动态能源特性。对长沙地区风场环境的研究结果表明,相对于无控自由飞行状态,浮空器在两种工作模式下均可实现100 km直径范围的长时驻留,基于飞行速度约束工作模式对能量的消耗更低。

智能变电站网络流量监测系统研究

文章从智能变电站站控层网络流量监测系统的需求出发,提出了一种检测智能变电站的网络流量监测系统解决方案。重点阐述了智能变电站站控层网络流量监测系统的总体结构设计、61850MMS数据报文的采集和流量数据统计等内容,该系统的实现可以有效地监控网络流量状况。

西藏金河瓦托水电站计算机监控系统配置

水电站计算机监控系统[1]是利用数字电子计算机对水电站的电能生产过程进行的一种控制.瓦托水电站采用开放环境下的分层分布式计算机监控系统.考虑本电站机组台数少,运行管理相对简单,结构上分为电站控制层和现地控制层.电站控制层[2]:完成电站数据采集处理、全厂设备的监控、智能报警、运行日志、统计报表等全厂运行控制及生产管理功能;现地控制层[2]:完成机组、变电站和公用设备等现场数据采集、处理和现地监控,当上层发生故障时可独立完成相关设备的监控和控制.

智能变电站站控层在线监测技术的应用研究

为提高智能变电站运行自动化水平和事故处理能力,通过分析其站控层架构及通信模型,提出了一种基于对称多核网络处理器的站控层在线监测技术,给出在线监测硬件组成及其软件系统架构,为充分利用多核处理器性能,采用了改进的权重轮询调度(Weighted Round-Robin Scheduling,WRR)算法调度处理报文队列。经过实践证实,该技术在故障追溯、辅助决策、信息展示方面展现出较宽的应用前景,也为制定网络故障反应机制、提高智能变电站故障处理能力、提升电网运行可靠度提供了新思路。

冶勒水电站大坝深厚覆盖层防渗墙施工

四川冶勒水电站大坝基础防渗处理的重点及难点在右岸,右岸覆盖层深达400m以上,要处理的深度达到220m,防渗墙结构复杂,特别是墙与墙上下相接、墙下还设有帷幕灌浆,以及超深槽孔的接头等,施工难度极大,目前国内外防渗墙施工的水平无法达到该深度。通过设备改造和相关技术研究,以及采用上下三层墙相连接的形式进行施工,即台地上明挖现浇、台地悬挂防渗墙和其底部廊道内的防渗墙,解决了超深防渗墙施工及墙接头和洞内施工的难题,并取得了一些经验。