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泛在电力物联网中安全信息实时调度方法研究杨依霖

发表时间：2020/7/15 来源：《电力设备》2020年第5期作者：杨依霖

[导读] 摘要：我国经济技术迅猛发展的同时大量能源也被消耗殆尽，其中很多能源都是不可再生的，尤其是我国电力行业在传统模式下需要依靠火力发电，燃烧煤炭等不可再生资源，因此三型两网政策是我国电力行业未来的发展目标，而建设泛在电力物联网是这一目标中非常重要的一个环节，泛在电力物联网的应用能够极大的提高新旧动能转换速度，突破传统模式，更好的实现三型两网发展目标，因此有着非常重要的意义，本文也针对泛在电力物联网在电力

        （国网万荣县供电公司山西万荣 044200）
        摘要：我国经济技术迅猛发展的同时大量能源也被消耗殆尽，其中很多能源都是不可再生的，尤其是我国电力行业在传统模式下需要依靠火力发电，燃烧煤炭等不可再生资源，因此三型两网政策是我国电力行业未来的发展目标，而建设泛在电力物联网是这一目标中非常重要的一个环节，泛在电力物联网的应用能够极大的提高新旧动能转换速度，突破传统模式，更好的实现三型两网发展目标，因此有着非常重要的意义，本文也针对泛在电力物联网在电力系统中的应用展开了研究，希望能够促进我国电力系统的进一步发展。
        关键词：泛在电力物联网；安全信息；实时调度
        1 引言
        随着我国电力行业的不断发展，配电网的规模不断加大。但是，在信息化时代中，配电网在自动化和信息化水平方面有待进一步提升。将泛在电力物联网应用于智能配电系统，就是将物联网技术作为一项核心技术，并充分吸纳先进的人工智能技术、大数据技术等，促使电力系统运行过程中的每一个环节都可以实现信息与数据的共享。
        2 建立泛在电力物联网的必要性
        能源互联网是智能化能源系统的发展方向之一，其特点非常明显，能够实现部件运用控制、通信、感知以及智能化云端决策等，其中具有神经系统的功能则需要在泛在电力物联网的基础上实现。神经系统包括周边和中枢两种神经系统，周边神经系统与内脏以及皮肤之间的联系非常精密，覆盖在全体的全身。中枢神经系统的主要功能是决策、感知和协调。实现电力系统的智能化管理需要借鉴中枢神经系统，泛在电力物联网自身相当于周边神经系统，能够通过大量的神经末梢来实现传感、计量和测量，有着一定的传输及控制功能，能够实现智能化边缘计算。
        3 泛在电力物联网的体系架构分析
        3.1 感知层
        对于泛在电力物联网而言，感知层相当于神经末梢。感知层的物理形态很多，典型的形态包括电厂站端的各种互感器、集中器、电能表和用户侧的各种智能电器。感知层可以实现对电网全景的感知，其中的决策单元可以在从未有过的广度和深度方面洞悉整个电网中每一个环节的运行情况，进而为各种类别的高级电力应用打下坚实的基础。
        3.2 网络层
        在泛在电力物联网中，网络层可以提供信息的交互通道，有效保障各种类型的业务信息的安全。网络层的具体实现方式应该根据各种类别信息的实际情况、传输距离以及成本等各方面的因素来确定。同时，泛在电力物联网的网络层也可以对网络异常情况作出及时准确的识别、分析、预警和预判，以进一步提升网络运行的可靠性。
        3.3 平台层
        在泛在电力物联网中，平台层的主要作用是实时更新整个电网中海量的信息数据，并对这些信息数据进行科学性分析，同时也可以对这些信息数据的共享进行管理。通过平台层的应用，可以打破传统配电网运行过程中的信息孤岛，并有效解决信息储存碎片化问题，对于当今电力系统朝着电力与数据两方面并重转型、发展都有着极大的帮助。
        4 泛在电力物联网中安全信息实时调度
        4.1 划分数据种类，确立管控重心
        本体系首先对配电网的数据信息进行梳理，向各方多轮次征求意见建议，并结合日常工作需要，确定配电网数据信息的采集范围，保障数据的完备性。通过建立数据信息的动态调整机制，保证了数据采集不断更新，满足各项新的工作要求。由于配电网数据种类多、数量大，需要针对其不同的特点进行分类，根据数据信息的获取情况将配电网数据信息分为存量数据和增量数据，根据数据信息的变动情况将配电网数据信息分为基础资产数据和运行状态数据。

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进而针对不同种类的数据信息提出与之适配的管控方法，对于存量数据，管控的关键在于核对数据准确性；对于增量数据，管控的关键在于明晰数据采集流程；对于基础资产数据，管控的关键在于信息初次采集的准确和完备；对于运行状态数据，管控的关键在于采集设备的可靠性和数据传递的及时性。
        4.2 应用于网络层的关键技术
        因为当今的配电网有着点多面广的特点，所以如果依然按照传统点对点形式的通信方法进行设计，将很难将网络层全面铺开。在设计网络层进行的过程中，应该应用有线模式和无线模式两者互补的方式来实现，同时应该注重落实所有的安全防御工作。首先，应该注重底层自组网和核心通信网规划技术的应用，因为配电通信系统中通常承载着大量的业务传输任务，意味着通信系统需要符合很多种的QoS需求。随着通信系统中的接入对象越来越丰富，泛在感知信息的数据量和呈现维度将出现指数式上升趋势。为了有效应对这样的情况，需要让自组网的路由策略变得更加“健壮”。通过这样的方式，可以有效保障底层接入网的控制量和状态量，进而实现海量信息的及时传输。在此过程中，可以通过网络扩充的相关算法，将配网系统和通信系统之间的耦合关系作为基础，并从拓扑概念入手，对信息物理系统（Cyber - Physical Systems，CPS）进行协同规划。
        4.3 关于设备状态监测及平台化设备管理
        物联网技术在监控设备运行状态方面有着很大的租用，最为关键的就是在线监测运用配电网，利用无线局域网或者以太网无源光网络技术来获取最新动态，然后通过远程监测配电网设备能够将其中的问题进行有效的解决，其中有管理电子票证、人员身份识别等，可以对各个环节的安全进行有效监控。引发设备运行风险的因素很多，其中人为因素也是非常关键的，对设备进行监管的重要性不言而喻，通过监管能够尽可能的降低电力系统运行风险，实现平台化设备管理非常重要，泛在物联网时代在电力系统中应用物联网技术能够保证各种设备处于最佳状态，建立科学的评价体系能够实现对电力系统的全面监管。
        4.4 完善组织架构，明确职责分工
        为加强对配电网数据信息的管控，本体系优化顶层设计，打通垂直壁垒，成立数据信息管控小组，打造“1＋1＋N”模式的组织架构。配电网数据信息的管控工作由数据信息管控小组全面负责，专业室领导担任组长，负责指导制定数据信息管控的制度流程，监督、检查和考核数据信息管控工作；运检专责担任副组长，负责制定数据信息管控计划，组织协调各项管控工作，督促各项工作及时高质完成；抢修站站长为小组成员，负责根据分工和计划完成各项具体的数据信息管控工作，并对数据的完备性和准确性负责。专业室采用“网格化”管理，将辖区分成若干个抢修站，每个抢修站设置站长一名，负责相应区域内配电网的建设、运维、检修和抢修工作，抢修站站长也是数据信息管控的第一责任人。各抢修站的线路巡视人员直接负责存量数据的管控，在线路巡视时填写配电线路巡视清单，根据线路和设备的实际情况维护存量数据。
        5 结束语
        综上所述，在当今的电气化时代，社会经济与科学技术的发展对各行各业的发展起到了有效的推动作用，其中电力行业的发展十分可观。但是，当今的电力行业智能配电系统依然在自动化和信息化方面存在着不足。将泛在电力物联网技术应用于智能配电系统，将有效弥补其存在的不足，利用先进技术为智能配电系统的发展提供动力，进一步提升我国电力行业的发展。
        参考文献：
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        [3] 廖会敏,玄佳兴,甄平,李丽丽.泛在电力物联网信息安全综述[J].电力信息与通信技术,2019,17(08):18-23.
        [4] 许勇刚.让泛在电力物联网安全落地[J].国家电网,2019(06):35-37.
        [5] 刘扬,李钊,丛海洋,王彪.RFID在电力物联网应用中的信息安全风险及防护策略分析[J].东北电力技术,2013,34(12):40-43.