摘要：在社会不断发展的影响下，智能变电站和常规变电站在技术上的不同，使得相应的二次安全措施和常规变电站相比存在较大差异，因此分析智能变电站的二次安全措施就显得尤为重要。介绍了智能变电站在继电保护方面的技术特点，提出二次专业安全措施的一般性原则，并以典型的220kv线路、220kv主变的定检工作为例，阐述二次安全措施，对今后智能变电站的二次运维具有一定参考价值。
关键词：智能变电站；二次安全措施；定检
引言
电力系统网络的安全关系到整个智能电网运行的安全。如果智能变电站二次系统受到了安全性威胁，那么电力系统的运行也会受到威胁，严重时会导致发生电力系统供电中断等。智能变电站二次系统安全防护，是我国智能电网发展中研究的重要问题。保证智能变电站二次系统网络的安全，才可以提高智能电网运行的安全性和可靠性，从而促进我国智能电网的健康发展。
1智能变电站二次系统安全防护特点
智能变电站二次系统在安全防护方面具有动态闭合性特点。二次系统动态闭合性是二次系统在安全防护过程中，所有的程序运行都安照顺序进行执行。二次系统安全防护首先要构建二次系统安全防护体系，通过系统防护的检测方式检测危险源，再通过系统检测的结果制定相应的防护响应措施。二次系统安全防护的闭环性主要是二次系统的安全防护在防护和检测过程中形成一个封闭的环形体系。智能变电站二次系统安全防护的动态闭环性特点，如图1所示。智能变电站二次系统安全防护体系建立要具有系统性原则，以弥补系统安全防护的不足，突出自身安全防护的优势。遵守可靠性原则可以及时应对黑客攻击，并对攻击行为进行防护。全面性原则要可以做到安全防护的实时性和连续性，强化边界安全防护，建立统一的安全防护体系。
图1 智能变电站二次系统安全防护动态闭环性特
2智能变电站二次系统安全防护方案设计研究
2.1整体框架设计
系统运行的整体框架质量从根本上决定整个安全防护系统的运行质量，具体设计工作中，需要应用合理方法完成该项工作。本文基于对二次防护系统功能的分析，制定了整体框架，如图2所示。由图2可知，安全区Ⅰ的作用是实现对智能变电站中各类设备和电力参数的实时获取、分析及整理，并在此基础上制定系统的运行方案。通过控制区的交换机，可以向整个系统发布整个变电站相关设备的控制指令。后续运行中，安全区的作用是在确定智能变电站系统出现运行故障时，及时向调度中心传递相应的故障状态，同时分析整个系统在运行中出现的问题；在控制系统运行中，通过对这类内容的研究与分析，找到最佳的设备运行状态调整方案，以提高整个系统的运行状态。
安全区Ⅱ的作用是获取和处理非即时信号，但是本身不具备控制智能变电站相关设备的功能。具体的运行中，该区域和安全区Ⅰ有很强的联系，该系统的最典型功能为记录变电站运行中的故障波形，同时完成电能采集工作。
传递调控人员输入的信息，完成对信息的调度和记录。该区域最主要的应用是内部用户OA系统和整个智能变电站运行中需要投入运行的生产管理系统。
图2 二次安全防护系统的整体设计框架
2.2相关构件设计
具体设计中，可发现设计的安全防护系统中存在监控设备、网络防护设备等。同时，安全防护系统运行中，还需要通过对控制中枢的应用，实现对各类信号的高效处理，并向相关电气设备发出控制指令。构件设计中，首先是控制中枢设计。由于系统运行中产生了大量数据流，所以本文提出的建设方法是应用计算机设备完成基本的控制工作，在能够满足数据分析和整理要求的计算机或工作站中安装相应的程序，在软件的作用下实现对信息的高速处理。
其次是通信设备装设。当前普遍应用有线+无线的方法完成通信工作。有线系统的运行方法是通过对光纤通信设备和线缆的设计，让其能够获取智能变电站中的各类信息，并按照设计方案将获取的各类监测信息输入到控制中枢，在此基础上发出正确的控制指令。对于无线通信，需要完成对网关设备间距的合理设计，同时在端口处设置相应的安全防护措施，防止网络入侵。
最后是其余设备的设计，包括线缆传感器、监控探头设备及故障诊断设备等。这类设备将信息传递到相应的控制系统，由控制系统完成对整个系统的控制工作。
3二次系统安全防护策略
智能变电站制定二次系统的安全防护策略，与传统的二次系统安全防护策略相比，要把边界安全防护和过程安全防护结合在一起，共同构建一套完整的安全防护体系。对不同安全区域之间相互交界的区域建立安全防护区，结合智能变电站实际运行情况，针对各个不同的安全区建立相应的安全防护措施，并构建可信计算机的过程安全防护体系。在智能变电站二次系统的整体安全防护中，边界安全是过程安全的基础，智能变电站二次系统整体安全防护方案如3所示。
图3 智能变电站二次系统整体安全防护策略
边界安全防护策略遵循建立安全分区进行横向隔离的网络专业防护。二次系统根据不同的区域建立分区，整体上划分为两大区，分别是信息管理区和生产控制区。其中，信息管理区又分为信息区和管理区，生产控制区分为非控制区和控制区，是二次系统安全防护的重要防护部分。横向隔离主要通过单向隔离设备，对信息管理区和生产控制区进行高强度隔离，且信息的传递只能从生产控制区向信息管理区单向传递，不能进行双向传输。在信息管理区和生产控制区内部，通过防火墙等横向隔离装置采用逻辑隔离的方式进行隔离。网络专用是建立信息传输网络，并对内网和外网实现物理网络隔离，通过MVPN技术对各个内部区进行逻辑上的子网划分。
过程安全防护是针对二次系统的操作系统和应用系统等，在进行计算处理的过程中采用安全防护措施对计算过程进行安全防护的一种技术。过程安全防护可以防止外界入侵等行为对计算进行干扰或者破坏，从而避免事故的发生。过程安全防护是针对二次系统中各个分区的操作系统、应用系统和主要芯片，在进行计算处理的过程中，建立基于可信计算机技术的安全防护策略。过程安全防护策略的重要内容是在计算处理过程中同时引入安全防护策略，安全监控计算过程的每一个环节，以实现计算和安全防护，同时控制二次系统的整个计算过程。过程安全防护是一种新的主动安全防护策略，可以有效分析和处理边界安全防护中存在的问题。过程安全防护过程安全防护策略具有实时性和安全性，在智能变电站二次系统安全防护中起到了重要的安全防护作用。
结语
智能变电站与常规变电站在二次系统结构和使用技术上的不同，使得其二次措施有了较大改变。本文介绍了智能变电站相关软压板的类型、作用及检修机制特点，给出了智能变电站二次安全措施实施的一般性原则，在使用逻辑隔离时要遵循双重化要求，同时安全措施要严格遵循一定的顺序来执行；介绍了保护装置、合并单元、智能终端的检修硬压板，ＧＯＯＳＥ／ＳＶ软压板的操作原则与顺序，总结了典型保护间隔的二次安全措施执行方式。
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论文作者:莫小凤
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：安全防护论文; 变电站论文; 系统论文; 智能论文; 控制区论文; 过程论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第16期论文;