摘要：我國電力系統(tǒng)自動化已高度成熟，技術安全性能顯著提升，為國家的能源供應與經(jīng)濟發(fā)展提供了堅實保障。然而，在肯定其先進性與安全性的同時，我們也不能忽視在電力系統(tǒng)與自動化技術應用過程中存在的細微安全隱患。對于這些潛在問題，我們需警惕操作疏忽、維護不當和管理不嚴，應優(yōu)化流程、加強設備維護、完善安全制度、引入先進監(jiān)控技術，以全方位地提升系統(tǒng)安全，保障能源穩(wěn)定供應與國家經(jīng)濟安全。

關鍵詞：電力系統(tǒng)安全控制自動化技術運用策略

AnalysisoftheApplicationofAutomationTechnologyinPowerSystemSafetyControl

SUNYi’ning1WANGZiyang2SONGShenghe3

1.ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang，HubeiProvince，443000China;2.TechnologicalVocationalCollegeofDezhou，Dezhou，ShandongProvince，253000China;3.DezhouPowerSupplyCompanyofStateGridShandongElectricPowerCompany，Dezhou，ShandongProvince，253000China

Abstract：TheautomationofChina'spowersystemhasbeenhighlymature，withsignificantlyimprovedtechnicalsafetyperformance，providingasolidguaranteeforthecountry'senergysupplyandeconomicdevelopment.However，whileaffirmingitsprogressivenessandsecurity，wecannotignorethesubtlesecurityrisksintheapplicationofpowersystemandautomationtechnology.Thesepotentialissuesrequirevigilanceagainstoperationalnegligence，impropermaintenance，andlaxmanagement.Weshouldoptimizeprocesses，strengthenequipmentmaintenance，improvesecuritysystems，introduceadvancedmonitoringtechnology，inordertocomprehensivelyenhancesystemsecurity，andensurestableenergysupplyandnationaleconomicsecurity.

KeyWords：Powersystem;Securitycontrol;Automationtechnology;Applicationstrategy

在變電站持續(xù)演進的過程中，自動化系統(tǒng)的引入與廣泛應用標志著變電站運維邁入了無人值守的新紀元，這對系統(tǒng)內(nèi)部的實時監(jiān)控與精準控制能力提出了更為嚴苛的標準。隨著無人值守模式的深入實踐，自動化系統(tǒng)的核心地位日益凸顯。一旦該系統(tǒng)在運行中遭遇故障，不僅會導致實時監(jiān)控功能受損，無法維持高效穩(wěn)定的無人值守狀態(tài)，甚至可能迫使管理模式倒退至傳統(tǒng)的人工值守，更嚴重者，還可能觸發(fā)安全事件，對電網(wǎng)運行安全構成威脅。因此，強化安全控制機制，確保自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，已成為當前亟待解決的關鍵問題，必須引起所有相關人員的深切關注與高度重視。

1電力系統(tǒng)及自動化的含義

電力系統(tǒng)由多個復雜且相互關聯(lián)的組件構成，其自動化領域更是融合了高度專業(yè)化的技術知識，涵蓋電力系統(tǒng)繼電保護、高壓技術，以及安全自動控制等多個深奧領域[1]。為了有效駕馭這一復雜系統(tǒng)，業(yè)界已開發(fā)出多種先進的控制技術和系統(tǒng)架構，如綜合智能控制系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等。這些創(chuàng)新技術不僅顯著提升了電力系統(tǒng)及其自動化的科技含量，更在保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面發(fā)揮了不可替代的作用，它們通過精準的數(shù)據(jù)分析、智能的決策支持與高效的自動化執(zhí)行，為電力系統(tǒng)的安全控制筑起了一道堅實的防線。

2電力系統(tǒng)安全控制中的自動化控制問題

2.1網(wǎng)絡安全控制的挑戰(zhàn)

2.1.1廠站端自動化安全隱憂

在當前的自動化體系中，廠站端與主站端之間的信息交互主要通過數(shù)字或模擬通道實現(xiàn)。一旦場站端遭遇病毒侵襲，可能導致系統(tǒng)瞬間癱瘓，進而切斷與主站端的數(shù)據(jù)傳輸，主站因無法接收啟動信號而功能受限。隨著調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的不斷擴展，廠站與主站間的數(shù)據(jù)交換日益頻繁，網(wǎng)絡通道數(shù)量激增，尤其是基于TCP/IP協(xié)議的通道，雖提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，卻也帶來了更多潛在的安全隱患[2]。

2.1.2主站端自動化安全挑戰(zhàn)

自動化主站作為區(qū)域電網(wǎng)的信息中樞，負責各變電站的實時監(jiān)控與調(diào)度。鑒于當前變電站大多無人值守且數(shù)量激增，主站系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關系到電網(wǎng)的安全運行。一旦主站系統(tǒng)遭受病毒攻擊或故障停運，將直接威脅電網(wǎng)的穩(wěn)定，甚至可能引發(fā)電網(wǎng)崩潰。此時，需立即派遣人員前往變電站進行現(xiàn)場控制，這不僅耗費大量人力，還使電網(wǎng)處于脆弱狀態(tài)，難以應對突發(fā)狀況，導致事故擴大化，嚴重威脅電網(wǎng)安全[3]。面對變電站信息量爆炸式增長的現(xiàn)狀，普通110kV變電站可能涉及上千個遙控信號和上百個遙測數(shù)據(jù)，主站需接入數(shù)百個此類變電站，信息處理工作異常繁重。為了提升效率，調(diào)控人員常采用批量處理信息表的方法，借助外接設備快速導入數(shù)據(jù)。然而，這一便捷操作也伴隨著較高的安全風險，如信息拷貝過程中的數(shù)據(jù)泄露或篡改問題，需在實際操作中嚴格把控。

2.2設備安全自動化控制難題

自動化設備的穩(wěn)定運行是系統(tǒng)效能的基石，其性能受環(huán)境溫濕度、持續(xù)運行時間及維護狀況等多重因素影響。部分設備因資金、檢修條件限制或環(huán)境因素，長期處于超負荷狀態(tài)，加速了老化進程，對系統(tǒng)安全構成潛在威脅。一旦通信協(xié)議不兼容或配置不當，如某變電站數(shù)據(jù)庫通信協(xié)議問題導致心跳檢測失效，備用服務器未能及時切換，將嚴重影響系統(tǒng)監(jiān)控的連續(xù)性[4]。

2.3電源自動化安全管理的挑戰(zhàn)

電源穩(wěn)定是自動化系統(tǒng)持續(xù)運行的關鍵。電源接線配置復雜，若分配板接線錯誤，看似具備多重電源保障，實則僅依賴單一或雙電源，此類隱蔽問題需通過細致的斷電測試來識別。因此，在設備驗收階段，應強化電源系統(tǒng)的全面檢查，確保配置正確、質(zhì)量可靠。

2.4電力及其自動化遙控安全問題

（1）人為操作疏漏：在電力自動化系統(tǒng)中，人為操作錯誤頻繁出現(xiàn)，構成重大安全隱患，尤其是斷路器遙控指令錯誤頻發(fā)，以及狹小空間內(nèi)接線不當、斷路器安裝錯誤等問題，均威脅系統(tǒng)穩(wěn)定運行。（2）非法數(shù)字入侵：不法分子利用技術手段非法侵入電力自動化系統(tǒng)，干擾其正常運行，降低服務品質(zhì)，并潛藏多重安全風險。（3）操作員失誤挑戰(zhàn)：操作員在自動化過程中的細微差錯雖多數(shù)情況下僅局部影響系統(tǒng)線路，但極端情況下可導致系統(tǒng)全面癱瘓，嚴重影響社會生產(chǎn)生活和電力企業(yè)的經(jīng)濟利益。（4）惡意物理干擾：與高級技術入侵不同，惡意物理破壞雖技術門檻低，卻同樣能嚴重擾亂電力自動化運行，通過簡單物理手段即可實施，影響供電穩(wěn)定性。（5）環(huán)境因素制約：極端環(huán)境條件下（如潮濕、高溫等），控制設備性能受限，信息采集精度下降，加之管理疏漏和外部因素（如小動物侵擾），易導致誤報、漏報或操作失誤。

2.5電力系統(tǒng)及其自動化遙信發(fā)生誤報

遙信系統(tǒng)誤報成因多樣，涵蓋一次與二次設備因素，具體表現(xiàn)如下。

2.51觸點老化與接觸不良

第一，遙信信號依賴于現(xiàn)場開關、刀閘的輔助觸點及信號繼電器觸點，長期暴露，導致氧化和磨損，引起接觸不良，從而觸發(fā)誤報，干擾電力自動化系統(tǒng)的順暢運行。頻繁操作亦加劇了觸點間隙擴大，影響接觸穩(wěn)定性。第二，電磁環(huán)境敏感性：遙信信號采集處于低電壓環(huán)境下，易受電磁環(huán)境干擾。特別是早期采用24V直流供電的系統(tǒng)，其信號回路在弱電環(huán)境中運行，對電磁干擾極為敏感，易導致信號誤報，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。第三，通信通道干擾與誤碼：RTU電源質(zhì)量不穩(wěn)定，紋波系數(shù)高且電壓波動大，加之交流電干擾，導致運動通道內(nèi)產(chǎn)生誤碼，進而引發(fā)遙信信號異常波動，影響信號準確性。第四，軟件處理缺陷：受限于技術條件，主站計算機系統(tǒng)和RTU處理軟件在復雜操作中可能出現(xiàn)錯誤，直接對遙信信號處理造成負面影響，增加誤報風險。

3電力系統(tǒng)安全控制中自動化技術運用策略

3.1強化自動化過程中二次防護策略

3.1.1全面升級外來設備監(jiān)控與管理機制

首先建立一個全面的外來設備接入管理體系。在設備接入系統(tǒng)前，應要求其進行注冊并提交詳細的設備信息。此外，還需實施定期的安全復審制度，以應對新出現(xiàn)的威脅和漏洞。

3.1.2工作站層面定制化安全策略的實施

在工作站層面，根據(jù)業(yè)務需求和安全風險評估結果，制訂并實施高度定制化的安全策略，實施嚴格的訪問控制策略，確保只有經(jīng)過授權的用戶和進程才能訪問敏感數(shù)據(jù)和系統(tǒng)資源。

3.1.3主站與工作站間的物理隔離機制

物理隔離意味著在物理層面上將主站與工作站完全分開，使它們之間無法直接進行數(shù)據(jù)傳輸或通信，從而有效遏制了問題的擴散。

3.2優(yōu)化設備自動化巡檢與備份管理

在設備投運前，強化驗收流程，確保設備狀態(tài)最佳。在設備運行期間，持續(xù)優(yōu)化運行環(huán)境，嚴格執(zhí)行巡檢制度。針對服務器等重要設備，采用冗余配置等高級技術，并建立健全的備品備件與數(shù)據(jù)備份管理制度，確保在實際操作中嚴格執(zhí)行[5]。

3.3深化電源系統(tǒng)自動化測試與維護

對于關鍵的UPS電源系統(tǒng)，應實施定期的放電測試與保養(yǎng)計劃，確保其在緊急情況下能夠穩(wěn)定供電。在電源測試過程中，需細致檢查接線情況，確保供電系統(tǒng)具備良好的冗余性，避免因接線問題導致系統(tǒng)意外停運，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

3.4優(yōu)化電力系統(tǒng)自動化技術管理制度

3.4.1設計方案的精進與創(chuàng)新

為確保電力系統(tǒng)與自動化技術的安全高效運行，設計方案的優(yōu)化至關重要。持續(xù)學習國際先進設計理念，結合本土實際，不斷創(chuàng)新，使設計方案更加貼合實際需求，提升系統(tǒng)安全性與可靠性。

3.4.2制度體系的動態(tài)更新

電力單位應緊跟電力系統(tǒng)運行態(tài)勢，動態(tài)調(diào)整與優(yōu)化管理體系內(nèi)容，及時剔除不適應當前管理需求的條款，填補制度漏洞，確保安全管理制度的有效性與前瞻性。通過制度的不斷完善，為電力系統(tǒng)安全控制提供堅實的制度保障，促進系統(tǒng)安全性能的持續(xù)提升。

3.4.3安全控制體制的精細化

為增強安全控制工作的指導性與可操作性，電力單位需對現(xiàn)有安全控制體制進行細化，明確各項安全控制要求的具體標準與操作流程，避免制度內(nèi)容過于籠統(tǒng)。通過精細化管理，使安全控制工作有據(jù)可依、有章可循，提升執(zhí)行效率與效果。

3.4.4強化安全控制責任制

為激發(fā)管理人員的工作責任心與積極性，電力單位應建立健全安全控制責任制，將安全控制任務明確到崗、到人，形成責任清晰、獎懲分明的責任體系。對安全控制工作不力的人員進行問責，形成強大的震懾力，推動安全控制工作的持續(xù)改進與優(yōu)化。

3.5加強自動化遙控安全策略

3.5.1實施線路標識與斷路器編號管理

鑒于電力自動化系統(tǒng)中遙控信號點易與主站線路數(shù)字混淆導致誤操作，采取對信號點與斷路器進行唯一編號管理，確保遙控操作的精確性與安全性，實現(xiàn)遙控指令的精準匹配與執(zhí)行。

3.5.2優(yōu)化返校驗證機制

強化遙控操作中的返校驗證環(huán)節(jié)，確保每次遙控指令發(fā)出前均經(jīng)過嚴格的核對與校驗，及時發(fā)現(xiàn)并糾正潛在錯誤，提升遙控操作的安全性與可靠性。

3.5.3引入通道安全校驗技術

通過主站請求與系統(tǒng)自動校驗參數(shù)的方式，建立安全的通信連接。實施密碼驗證策略，限制非法訪問，并在多次密碼錯誤后觸發(fā)報警并關閉通道，保障系統(tǒng)免受未授權訪問。

3.5.4提升遙信信號抗干擾能力

將RTU電源電壓由傳統(tǒng)的24V提升至220V，增強信號傳輸過程中的抗干擾性，減少外界因素對遙信信號的干擾，顯著提升信號準確性，降低誤報率。

4結語

綜上所述，在當前電力行業(yè)的核心架構中，自動化系統(tǒng)已占據(jù)舉足輕重的地位，成為支撐電網(wǎng)高效運行的關鍵支柱。在應對各類安全挑戰(zhàn)時，應秉持預防為主、綜合治理的原則，深入剖析問題根源，對安全基礎設施進行持續(xù)優(yōu)化與加固，力求構建起一套能夠敏銳捕捉潛在風險、迅速響應并有效應對的安全防控體系。通過這些努力，共同為電力供應的連續(xù)穩(wěn)定與電網(wǎng)安全的堅實保障貢獻力量。

參考文獻

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