电力系统监控和数据采集系统研究 朱泓霖

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:朱泓霖
[导读] 摘要:随着深入推进电力体制改革、建设能源互联网、实施大数据创新应用等国家战略的推进,计量传统业务向新型业务拓展,营销业务向社会化全业务链延伸。
        (国网四川省电力公司大竹县供电分公司  四川省大竹县  635100)
        摘要:随着深入推进电力体制改革、建设能源互联网、实施大数据创新应用等国家战略的推进,计量传统业务向新型业务拓展,营销业务向社会化全业务链延伸。跨专业协同持续深化,对电力系统监控和数据采集系统的支撑能力提出新的要求。面对新形势新挑战,全面总结采集系统建设的基本情况和主要成效,梳理系统建设过程中的不足,分析面临的内外部形势,结合业界成熟的新技术,提出新一代电力系统监控和数据采集系统。
        关键词:电力系统监控;数据采集系统;研究
        引言
        电力是最重要的基础设施,很多国家已把其作为“互联网战争”的第一攻坚目标。所以,电力监控系统的网络安全非常重要。利用计算机来监控的电力系统,确保了其运行的安全性和稳定性。但我国目前所使用的信息内外双网运行的模式,使得计算机经常出现运行不畅,且由于无法安装相关防护软件,有的还不能升级操作系统,造成网络监控系统出现风险和漏洞。我国早已于2017年6月1日正式实施了网络安全法,将网络安全提升到法律层面。如何避免电力监控系统中出现的相关安全隐患,提高电力系统运行。
        1现阶段电力监控系统网络安防原则
        国家在电力监控安防系统的总方案中指明:电力监控安防系统的总原则是“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”这四个方面。近年来,电力行业在国家一再强调信息安全防护的基础上,网络与信息安全工作平稳且有效地进步,没有较大网络与信息安全事故的发生,满足了人民生产生活及社会发展的需要。
        1.1建立电力监控安防系统
        目前电力企业已大都建立了基本的电力监控安全防护及监督管理一体化系统,调度部门严格监控管理电力监控安全防护实施方案的审查,并且严格验收电力监控系统正式投运前的各个环节,严格监控系统正式运行后的运行效果,建立联合网络与工厂协同工作的体系,提高联防水平。
        1.2自检现有设备及系统的漏洞
        在国家相关法律法规的要求下,电力企业对220千伏及以上电厂的安全防护设备的全覆盖已基本实现,针对Windowsxp系统停止升级后以,及操作系统向win10变更可能造成的安全隐患,采取相关措施,加快操作系统的迁移。
        2智能电力监控系统的结构
        2.1主控管理层
        主控管理层是智能电力监控系统中的核心层,其主要负责对信息进行处理与分析,将传回的信息进行归类与储存,依据已有信息自动作出个性化电力管理。在管理进程中其还会对各个位置的运行状态进行分析,若有故障发生,其可以自动采取处理措施或者向工作人员发出警报,要求工作人员进行故障排查。
        2.2通讯层
        通讯层主要功能为将主控层与设备层进行连接,实现二者之间实时信息交换,是智能电力监控系统发挥作用的重要层级。
        2.3设备层
        设备层的主要功能为信息的采集与主控层指令的响应。其技术手段通常较为复杂,涉及设备较多。是智能电力管理系统中信息采集与指令执行的主要层级。
        3用电采集系统现状
        3.1数据采集服务
        数据采集服务主要负责通讯前置、报文解析、数据入库。在海量数据接入的情况下,高峰负荷期间,单台采集前置需要处理的通讯报文数量可能是现在的几十倍乃至上百倍,对采集前置的并发处理能力带来巨大压力。虽然当前采集前置一般采用分布式架构,但每个采集节点承担了任务生成、逻辑控制以及数据入库等多个业务,造成单个节点承担的业务过于繁重,尤其是数据入库效率更是限制了采集前置的线性扩展能力。


        3.2分区错误
        由于电力监控系统自身存在的不可避免的复杂性和多样化,将安全等级确定在某一统一的标准是相当困难的,成本也较高。我们希望把不同特性及等级的系统按相应的安全等级处理,建立相应的安防措施,从而保证不同的安防要求。而实际情况是,在建设电力监控安防体系初期工作中,由于设计时对网络安全的意识不足,使得后期呈现系统分区的错误。有时会将防护级别高的设备分到低级区,使网络安全水平大大降低
        3.3数据存储
        数据库读写性能存在瓶颈。采集系统建设规模不断扩大,系统日数据量处理增多,需要采集的数据呈线性增长,传统关系型数据库在数据入库、读取效率等方面均存在性能瓶颈,无法满足数据存储及应用开展的需要。同时,庞大数据量对数据备份造成很大压力,数据库备份耗时越来越长,数据恢复可能需要花费数以天计的时间,影响核心业务的开展。
        4对现有存在问题的改进建议
        4.1深化网络和信息安全组织管理以及体系建设
        首先,企业必须认识到信息安全的重要性,也要直面企业现状和有可能遇到的风险,加强组织领导,在国家相关法律的支持下,严格落实相关部门人员及经费,将网络信息安全管理融入生产安全评估考核,真正做到责任落实到位。
        4.2 落实网络安全责任主体
        各有关电力企业要强化习近平总书记网络强国战略思想,牢固树立正确的网络安全观,落实电力监控系统网络安全防护的主体责任和工作职责,明确各单位党政一把手是本单位电力监控系统网络安全的第一责任人。各单位要建立从上至下的有效三人体系,即领导者、安全管理者及一线的网络安全防御团队。各单位应制定安全责任岗位清单,确保网络安全人员到岗到位,切实将网络安全防护纳入电力安全生产管理,推动网络安全防护工作有序开展。
        4.3制定安全防护方案
        依据国家发改委[2014]14号令的《电力监控系统安全防护规定》、国能安全[2015]36号令《电力监控系统安全防护总体方案和评估规范》,结合省公司调控中心的统一部署,制定《地县级调度中心监控系统安全防护方案》、《发电厂监控系统安全防护方案》、《变电站监控系统安全防护方案》,经相关审核、批准、备案后实施。印发《关于发电企业电力监控系统安全防护工作要求的通知》,以加强并网电厂安全防护工作。
        4.4加强网络安全运行管理工作
        网络安全防御体系最后一关往往是现场运行管理,按照“谁主管谁负责、谁运行谁负责”的原则,电力行业应将电力监控系统网络安全运行管理纳入日常安全生产管理体系,建立健全电力监控系统安全管理制度,强化日常运行管理工作,加强对网络安全风险的监测,落实等级保护测评及安全评估要求,采取专项检查、技术监督、渗透测试及攻防演练等方式,及时发现电力监控系统薄弱环节,落实闭环整改,提升电力监控系统网络安全防护水平。
        结束语
        电力监控系统安全防护是复杂的系统工程,电力监控系统是电力安全生产中最重要的环节之一,网络安全是国家保证一切生产生活正常化的先决条件,关系到电力系统的有效性、安全性,也关系到社会发展能否得到保障,所以电力系统的网络安全管理工作相当重要。电力监控系统安全防护过程是长期的动态过程,合规是基础,策略很关键,落地良运行,保障成体系。随着电力泛在物联网建设、5G技术发展与应用,只有通过技术上提升电力监控系统安全防护水平,管理上持续重视电力监控系统网络安全防护管理,技术与管理齐抓共管,方可维护好网络强国的战略目标。
        参考文献
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