刘娟
黄石电力勘测设计有限公司 湖北黄石435000
摘要：智能变电站在电网建设中的地位与日俱增，产生与处理的数据越来越多，对整个电力网络提出了新的挑战。智能变电站二次安全防护系统已成为保障智能变电站安全与稳定的重要部分。因此，本研究重点探讨其系统设计，以期能为系统的安全性、可靠性作出切实的防护方案。
关键词：智能变电站，二次安全防护，系统设计
引言：当下，广大社会公众对于电网中二次自动化系统的安全性愈加关注，为确保数据网络的安全与可靠，能够有效的抵御网络病毒、黑客等攻击，防止出现瘫痪、崩溃等系统无法使用的问题，相关部门应建立功能完善、防护能力强的二次安全防护系统，从而保障电力系统稳定运行。
1.智能变电站安全防护要求
1.1智能变电站的安全区域划分
在变电站的二次电力安全系统中，安全区域是系统的主要基础结构。二次安全防护系统一般由继电保护装置、自动化系统、安全装置、故障记录装置等组成。
智能变电站的安全区域应根据智能变电站的系统特点，并结合相关数据流程的重要、安全程度进行划分。区域具体划分包括但不限于实时控制、非实时控制、生产管理等区域，安全级别与安全区域的安全防护要求关联匹配。如实时控制的安全级别最高，生产管理区域相对较低。
1.2智能变电站的安全防护
根据我国的电力二次系统的安全防护策略，制定了智能变电站的二次安全防护原则。实时控制、非实时控制分区采用在线运行的系统，其运行过程中产生了大量的数据，关系极为复杂，而生产控制区为逻辑大区。我国对于实时控制、非实时控制区采用相关部门认定的防火墙措施进行逻辑隔离，并通过调度数据网络可以对两个分区进行连接与控制，并且在调度网络与分区见加装加密网关设备，从而实现双向身份验证，既可实现对数据的加密操作，又可实现控制房屋、协调网关设备的操作，进而保障系统安全。
2.智能变电站的安全防护系统设计
2.1智能变电站的业务系统
一个智能变电站自动化业务系统应包括继电保护系统、故障信息管理系统、微机防护系统、监控系统、安全自动控制系统、电能量采集装置系统等。而智能变电站的安全自动控制系统、自动化系统均为实时子网。通过实时子网，继电保护、故障信息管理系统可以进行控制命令报文的传输，测量装置系统中的实时数据（包含频率数据、相量）也可实现传输。通过非实时子网，录波数据可以进行传输，电能量采集系统中的数据也可进行传输。
2.2整体框架设计
智能变电站的二次安全防护系统最重要的是其整体框架。只有设计合理的整体框架，才能保证二次安全防护系统的稳定运行。本文设计的整体框架由两部分组成，分为生产控制大区和生产管理大区，其中生产控制大区又分为控制区和非控制区。控制区中含有变电站的自动化系统、五防系统、广域相量测量装置系统、安全自动装置系统、继电保护系统等；非控制区中含有电能量采集装置系统、故障录波装置系统、无设置功能的保信子站系统等。在生产管理大区中，含有生产管理系统及内部用户所使用的OA系统。控制区中能够实现对系统设备的参数及运行过程中产生的数据进行采集与分析，为系统运行提供数据保障与支撑。而在该区中的交换机又能够进行信息数据的传输，将系统的相关指令发送出去。
非控制区则主要处理非实时信号，与控制区进行配合，从而完整的记录系统中运行的情形，实现电能采集的工作。生产管理大区不具备控制等功能，但对电力系统对管理起到关键作用。该区域通过对信息的传递以及展示，可以很好的完成数据的调度工作。
2.3系统逻辑设计
实际的系统运行过程中，因为控制区和非控制区间的数据交流传输较为紧密。因此在设计时将两者共同作为生产控制大区中的两个分区，所采用的防火墙等防护均严格按照相关的要求进行设计部署，并应考虑系统组成部分的相互结构及逻辑特征，防止出现不兼容等干扰问题。系统逻辑设计的核心就是应当防止外部的无关信号对系统内部产生的不利影响，从而有效地对系统进行全面保护，提升系统的运行安全与稳定。
2.3系统业务设计
智能变电站的二次安全防护系统的功能主要是对电力网络进行控制与操作，及时的调整相关的配置设置。因此系统业务设计时应重点关注业务系统和安全系统。业务系统主要是通过监测电力系统中的运行情况，对相关数据采集、分析，反馈至工作人员。工作人员通过对数据信息判断，可以获取电力系统的运行情况，及时的发现并维护故障。系统中的数据采取需要借助物联网相关技术，通过增设互感器实时监测并采集电力网络中的电能状态，通过智能终端进行信号的合理配置，提升系统的运行质量与内部间的配合度。安全系统则要求在控制区、非控制区、生产管理区之间设置横向的防火墙，并增加加密的认证网关，在实际的工作中，涉及系统操作时会首先进行身份认证，一旦身份认证错误系统将提示警告信息，并进行二次验证，进而保证系统的安全与稳定。同时，安全系统网络终端需设置专用路由器，便于工作人员通过移动终端设备进行相关的系统操作，有助于对电力系统中发生的相关故障进行更加快速、便捷的解决与处理。
3.总结
综上，智能变电站二次安全防护系统是保障智能变电站安全稳定运行的基础，在系统设计层面应充分的结合智能变电站的相关职能定位，并对底层业务逻辑进行分析，从而确保所设计的二次安全防护系统复合业务流程及系统相关必需功能。本文通过对智能变电站安全防护要求进行梳理，探讨了智能变电站的安全区域划分及其安全防护要求与原则。根据相关内容设计了智能变电站的二次安全防护系统，根据业务系统分析的结果，重点阐述了系统整体框架设计、系统逻辑设计以及系统业务设计。随着电力系统的快速发展，智能变电站的业务及功能还会面临新的调整与改变，对于二次安全防护系统的要求还会不断增加，因此，系统设计不能仅限于当下的相关需求，还应充分具备先进性及可扩展性，进而满足智能变电站的动态需求，促进我国智能变电站及电网的进步。
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