有關(guān)電力系統(tǒng)分析論文
有關(guān)電力系統(tǒng)分析論文
無功補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中起到提高功率因數(shù)的作用,合理地使用無功補(bǔ)償設(shè)備,可降低設(shè)備和線路的損耗,對(duì)調(diào)整電網(wǎng)電壓,提高供電質(zhì)量,抑制諧波干擾,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有十分重要的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)電力系統(tǒng)分析論文，供大家參考。
有關(guān)電力系統(tǒng)分析論文篇一
《 電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)安全防范措施 》
摘要：電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全是電力系統(tǒng)安全管理的重要內(nèi)容，是關(guān)系到電力系統(tǒng)能否有效地、安全地保證電力供應(yīng)、保障社會(huì)發(fā)展的重要工作。本文通過對(duì)當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全方面問題的分析，提出了自己的見解。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);信息;網(wǎng)絡(luò)安全;防護(hù)
1前言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，電力已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展、人們生活的重要資源，成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。伴隨著電力系統(tǒng)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如何確保電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性成為保障社會(huì)發(fā)展的重要問題。雖然當(dāng)前我國(guó)在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理和控制方面，為保障電力專網(wǎng)的安全、降低外網(wǎng)攻擊電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)，采用了信息內(nèi)、外網(wǎng)的雙網(wǎng)運(yùn)行模式，但是這種網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)模式在運(yùn)用和管理過程中仍然存在許多風(fēng)險(xiǎn)和漏洞，在通信設(shè)備運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)管理方面仍有許多問題亟待解決。
2電力系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外信息通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用現(xiàn)狀分析
電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)覆蓋全面的網(wǎng)絡(luò)，其各項(xiàng)通信和控制活動(dòng)需要大量硬件設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。然而，在當(dāng)前技術(shù)水平下，我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主核心技術(shù)設(shè)備的比重相對(duì)較小，在網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)行上大量依賴從國(guó)外進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備，這種狀況導(dǎo)致我國(guó)電力系統(tǒng)的安全防護(hù)工作存在很大的安全隱患，因此鑒于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能和操作的特殊性以及國(guó)家對(duì)電力部門的重要程度，必須加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理和防護(hù)。一方面為保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)部分技術(shù)和設(shè)備必須使用;另一方面，國(guó)外供應(yīng)商，尤其是有政治背景的供應(yīng)商，提供所謂“質(zhì)量安全”的技術(shù)、產(chǎn)品的供應(yīng)商，可能會(huì)在產(chǎn)品上留有“后門”，在軟、硬件上存在固有的漏洞，隱藏了可能導(dǎo)致通信中斷、錯(cuò)誤、設(shè)備癱瘓等情況的惡意程序，威脅我國(guó)電力系統(tǒng)的安全。
3電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)為提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，積極構(gòu)建了電力系統(tǒng)管理專用網(wǎng)絡(luò)。為防止電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)受到互聯(lián)網(wǎng)的攻擊，造成電力系統(tǒng)故障、癱瘓等重大安全事故，我國(guó)在構(gòu)建電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用內(nèi)、外網(wǎng)雙網(wǎng)模式，通過邏輯強(qiáng)隔離或物理隔離的方法構(gòu)建信息通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的基礎(chǔ)。然而，隨著技術(shù)手段的不斷升級(jí)和更新，新的網(wǎng)絡(luò)安全問題不斷出現(xiàn)，即使是在內(nèi)、外網(wǎng)采用物理隔離的情況下，也可以通過各種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的入侵和破壞。
3.1設(shè)備與系統(tǒng)方面
在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇上，由于當(dāng)前過度依賴國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，一旦供應(yīng)商在供應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上植入后門、木馬等程序，將導(dǎo)致電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)完全、局部對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)開放，最終導(dǎo)致電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著科技的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)入侵和控制手段也不斷增加，通過采用電磁輻射或者無線電信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的入侵;通過利用供應(yīng)商預(yù)設(shè)在硬件設(shè)備中的木馬程序，使其發(fā)射出特有的輻射或者無線電信號(hào)，攻擊者可利用這些信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息通信網(wǎng)絡(luò)的偵測(cè)、破譯和控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)網(wǎng)的破壞。同時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)備的缺陷、漏洞上的防護(hù)不全面，也是極容易被攻擊者利用的。由于部分系統(tǒng)漏洞被供應(yīng)商公開或者電網(wǎng)系統(tǒng)修復(fù)不及時(shí)，使服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能遭至頻繁的攻擊和利用，更加大了我國(guó)電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.2人員控制方面
我國(guó)電力系統(tǒng)內(nèi)外網(wǎng)分離的策略取得了一定的成效，降低和消除了一部分由網(wǎng)絡(luò)攻擊等造成的系統(tǒng)故障。但是，在內(nèi)網(wǎng)管理和運(yùn)營(yíng)上，管理和操作人員在運(yùn)行維護(hù)過程中存在大量風(fēng)險(xiǎn)。一方面，由于部分核心設(shè)備依賴進(jìn)口，其故障、維護(hù)、升級(jí)等過程過度依賴外來的技術(shù)人員，在進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)維護(hù)期間大量敏感數(shù)據(jù)可能為他人所得進(jìn)行非法研究;另一方面，電網(wǎng)公司內(nèi)部的管理人員、操作人員也可以通過移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)、終端等數(shù)據(jù)通訊時(shí)，利用設(shè)備預(yù)留的后門、漏洞等植入病毒或木馬，使電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)遭受內(nèi)網(wǎng)式攻擊。
4電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的措施
4.1設(shè)備供應(yīng)國(guó)產(chǎn)化
設(shè)備安全是電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)，確保設(shè)備供應(yīng)的國(guó)產(chǎn)化，尤其是核心設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化可以在一定程度上規(guī)避進(jìn)口設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)，降低由于進(jìn)口設(shè)備存在預(yù)留后門、開放漏洞等隱患造成的各類設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，防止設(shè)備安全隱患威脅整個(gè)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全。
4.2設(shè)備供應(yīng)審查化
在針對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的選擇上進(jìn)行嚴(yán)格的審查化，通過對(duì)供應(yīng)企業(yè)的資質(zhì)審核、設(shè)備選型、安全準(zhǔn)入、企業(yè)投資人、操作人員、企業(yè)背景等進(jìn)行嚴(yán)格的審查，提高供應(yīng)商準(zhǔn)入門檻，確保供應(yīng)商在政治和經(jīng)濟(jì)利益上與國(guó)家的一致性。
4.3設(shè)備投運(yùn)管控化
首先，在設(shè)備選購、實(shí)用分析階段，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行全方位的安全檢測(cè)，降低和消除各類后門、策略配置以及代碼等潛在的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行可行性分析，針對(duì)后門、策略配置以及代碼等問題，與供應(yīng)商一起積極協(xié)作，消除風(fēng)險(xiǎn)。其次，在使用過程中，針對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備出現(xiàn)的各類問題和漏洞，與供應(yīng)商積極溝通，升級(jí)消除，并通過完善漏洞數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)漏洞監(jiān)測(cè)和跟蹤修復(fù)工作。同時(shí)，在實(shí)際控制過程中建立防范預(yù)警模式，優(yōu)化電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況、操作記錄等進(jìn)行日記化備份，對(duì)系統(tǒng)的重要內(nèi)容進(jìn)行隔離備份，以防遭受攻擊后系統(tǒng)不能正?；謴?fù)。
4.4人員控制嚴(yán)格化
在人員控制方面，建立相關(guān)人員的管理和控制制度，對(duì)人員進(jìn)行審查、教育，完善隊(duì)伍管理工作，保障在電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)操控過程中的安全，在內(nèi)網(wǎng)獨(dú)立的基礎(chǔ)上，保障人員控制質(zhì)量，消除人員控制失誤和惡意攻擊風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)做好離線設(shè)備的信息處理和消除教育工作，防止重要信息的泄漏。
5結(jié)論
我國(guó)處在發(fā)展階段，各項(xiàng)技術(shù)仍不完善，電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的安全存在問題較多。電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的安全直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行，直接關(guān)系到我國(guó)電網(wǎng)的調(diào)度使用和安全，是關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)、國(guó)家命運(yùn)的重大安全問題。只有保障電力系統(tǒng)信息通信網(wǎng)絡(luò)的安全，才能為社會(huì)發(fā)展提供強(qiáng)大的動(dòng)力。
參考文獻(xiàn)
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有關(guān)電力系統(tǒng)分析論文篇二
《 電力系統(tǒng)應(yīng)用站所終端研究 》
摘要：將站所終端安裝在傳統(tǒng)的開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站等處，以完成遙信、遙測(cè)、遙控和饋線自動(dòng)化功能。裝置具有自動(dòng)故障檢測(cè)和識(shí)別功能，與配電網(wǎng)自動(dòng)化主站和子站系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)多條線路的測(cè)量控制、隔離故障區(qū)域并且恢復(fù)非故障區(qū)域供電，從而提高供電可靠性和配網(wǎng)的智能化。本文主要介紹了智能電網(wǎng)中的站所終端的軟硬設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);站所終端;DTU設(shè)計(jì);功能
智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界各國(guó)投入科技研發(fā)的重點(diǎn)，在歐美一些國(guó)家已經(jīng)逐步上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源政策的重要組成部分。我國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確提出要依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，增強(qiáng)電網(wǎng)優(yōu)化配置電力的能力和供電可靠性。配電網(wǎng)自動(dòng)化是智能電網(wǎng)中重要的一環(huán)，但是我國(guó)剛剛還處于起步的水平，落后發(fā)達(dá)國(guó)家比較多，急需大力發(fā)展。因此研究配電網(wǎng)自動(dòng)化的站所終端是具有非常好的發(fā)展前景。本文將介紹站所終端的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
1電力系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用站所終端的背景
電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電及用電等環(huán)節(jié)組成的統(tǒng)一系統(tǒng)。在大力建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)型智能電網(wǎng)環(huán)境下,配網(wǎng)自動(dòng)化既提高供電可靠性和供電質(zhì)量、又?jǐn)U大供電能力和實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一。重“輸”輕“配”已是過去時(shí)，配電網(wǎng)會(huì)是未來主流趨勢(shì)。配網(wǎng)自動(dòng)化是應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)動(dòng)、自控、通訊等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)在線和離線遠(yuǎn)方監(jiān)控，以達(dá)到配網(wǎng)安全、可靠、高效運(yùn)行之目的。
2站所終端的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
總體來說電力系統(tǒng)站所終端DTU的功能主要就是實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方一次設(shè)備的遙信、遙測(cè)、遙控“三遙”自動(dòng)化功能。具備就地采集開關(guān)的模擬量和狀態(tài)量以及控制開關(guān)分合閘功能，具備測(cè)量數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳和遠(yuǎn)方控制功能。在其設(shè)計(jì)上，主要是分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。站所終端是由主控板和采集板兩個(gè)系統(tǒng)共同工作的。主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控采集板、與配電自動(dòng)化主站子站通訊。采集板負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采樣、處理。兩板之間通過CAN總線和RS485總線進(jìn)行交互。終端具備故障指示手動(dòng)復(fù)歸、自動(dòng)復(fù)歸和主站遠(yuǎn)程復(fù)歸功能，能根據(jù)設(shè)定時(shí)間或線路恢復(fù)正常供電后自動(dòng)復(fù)歸，也能根據(jù)故障性質(zhì)(瞬時(shí)性或永久性)自動(dòng)選擇復(fù)歸方式。具備軟硬件防誤動(dòng)措施，保證控制操作的可靠性。
2.1硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主控板和采集板各自擁有一個(gè)中央處理器(CPU)，都使用STM32F207。其具有自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器，可以讓程序在Flash中以最高120MHz頻率執(zhí)行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)零等待狀態(tài)的運(yùn)行性能，內(nèi)置存儲(chǔ)器保護(hù)單元，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)150DMIPS性能。處理器自帶1個(gè)網(wǎng)絡(luò)口、1個(gè)全速USB接口和2個(gè)CAN口。主控板提供兩路網(wǎng)絡(luò)口，4路串口，1個(gè)CAN口。采集板上的采樣芯片采用ADE7878，是一款高精度、三相電能計(jì)量IC，采用串行接口，并提供三路靈活的脈沖輸出。該器件內(nèi)置七個(gè)ADC、基準(zhǔn)電壓源電路和所有必需的信號(hào)處理電路，實(shí)現(xiàn)總(基波和諧波)有功/無功/視在功率測(cè)量，以及基波有功和無功功率測(cè)量和有效值計(jì)算。ADE7878有七路模擬量輸入，分成電流和電壓兩個(gè)通道。ADE7878提供三種串行通訊口，主模式HSDC接口的最高的通訊速度為8MHz，可以采集電壓、電流瞬時(shí)值以用于諧波分析計(jì)算。
2.2軟件設(shè)計(jì)
終端軟件包括主控板程序和采集板程序。主控板通信協(xié)議和數(shù)據(jù)處理功能比較繁雜，程序調(diào)度比較麻煩，因此選用了具有實(shí)時(shí)性、開源性、可靠性的FREERTOS操作系統(tǒng)。FreeRTOS是一個(gè)迷你的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核。作為一個(gè)輕量級(jí)的操作系統(tǒng)，功能包括：任務(wù)管理、時(shí)間管理、信號(hào)量、消息隊(duì)列、內(nèi)存管理、記錄功能、軟件定時(shí)器等，可滿足本系統(tǒng)的需要。實(shí)現(xiàn)站所終端的技術(shù)規(guī)范所要求的遙信、遙測(cè)、遙控等功能。主控板有自檢、自恢復(fù)功能，擁有運(yùn)行指示燈。監(jiān)控開關(guān)電源工作狀態(tài)，采集遙信值，并且控制就地指示燈。上行通信協(xié)議使用國(guó)家電網(wǎng)DL/T634.5104和DL/T634.5101。與采集板交互的通信協(xié)議采用自定義格式。主控板具備對(duì)時(shí)功能，支持SNTP等對(duì)時(shí)方式，接收主站或其它時(shí)間同步裝置的對(duì)時(shí)命令，與主站時(shí)鐘保持同步。終端接受并執(zhí)行來自主站或子站的遙控命令，完成開關(guān)的分、合閘操作。遙控采取“遙控預(yù)制-返送校核-操作執(zhí)行命令”的方式。采集板為了滿足實(shí)時(shí)性的要求采用的是裸機(jī)程序。處理器采集采樣芯片的波形信號(hào)后，10毫秒計(jì)算一次電流有效值。每條線路的零序電流和零序電壓，即可以由三相電流或三相電壓計(jì)算獲得，也可由零序CT或零序PT直接采集獲得，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活配置。采樣值周期的通過CAN總線發(fā)送給主控板。如果采樣值超過閥值，控制操作繼電器動(dòng)作，使開關(guān)跳閘，并且記錄事件、上報(bào)故障遙信給主控板。
3站所終端在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
站所終端是配網(wǎng)自動(dòng)化的主要設(shè)備。隨著我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化水平的逐步提高，越來越多的站所終端被投入使用。配電系統(tǒng)自動(dòng)化涉及范圍主要是指10kV中壓系統(tǒng)。配電自動(dòng)化主要就是監(jiān)控此處的一次設(shè)備。站所終端主要用于環(huán)網(wǎng)柜、開閉所等，實(shí)現(xiàn)電氣量的監(jiān)測(cè)和控制，故障診斷、故障隔離。
4結(jié)束語
本文簡(jiǎn)要分析了電力系統(tǒng)站所站所終端的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，結(jié)合電力行業(yè)正在快步走向智能電網(wǎng)的實(shí)際情況，可以得知將站所終端應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，市場(chǎng)需求巨大，應(yīng)用前景非常樂觀，必將帶來滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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