摘要：隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，電力信息通信技術(shù)以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。因?yàn)樗�是保障電力工作能否順利開(kāi)展的關(guān)鍵。文章根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)，就電力工作中信息與通信技術(shù)進(jìn)行分析探討，發(fā)表自身在工作中所積累和總結(jié)的若干經(jīng)驗(yàn)。
　　
　　關(guān)鍵詞：電力；通信；信息；分析；探討
　　
　　1電網(wǎng)信息的層次
　　電網(wǎng)信息流的層次模型包括4個(gè)層次，即電網(wǎng)設(shè)備層、通信網(wǎng)架層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層。各個(gè)層次組成的信息支撐體系是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)信息運(yùn)轉(zhuǎn)的有效載體，是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)堅(jiān)實(shí)的信息傳輸基礎(chǔ)。信息支撐體系通過(guò)對(duì)電網(wǎng)基礎(chǔ)信息分層分級(jí)的集成與整合，達(dá)到信息的縱向貫通和橫向集成，為堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)提供可靠信息支撐。信息流的層次模型如圖1所示。
　　
　　圖1
　　電網(wǎng)設(shè)備層包括電網(wǎng)的各類(lèi)需要信息傳輸和交換的元件和設(shè)備。
　　通信網(wǎng)架層利用通信網(wǎng)絡(luò)將電網(wǎng)設(shè)備層的各類(lèi)型設(shè)備連接成一個(gè)整體，其中網(wǎng)絡(luò)方式較傳統(tǒng)的其他方式具有連接簡(jiǎn)單、易維護(hù)等特點(diǎn)，在有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不易部署的地方可以采用無(wú)線(xiàn)方式或公網(wǎng)方式，輔予合適的網(wǎng)絡(luò)安全策略。
　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理層提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及跨分區(qū)、跨系統(tǒng)的整合、集成、訪(fǎng)問(wèn)功能。電網(wǎng)的信息量將遠(yuǎn)大于現(xiàn)有電網(wǎng)，數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)是需要深入研究的一個(gè)問(wèn)題。同時(shí)在已有信息化基礎(chǔ)上，完善異構(gòu)系統(tǒng)之間的信息集成。信息的訪(fǎng)問(wèn)可以采用事件驅(qū)動(dòng)或者消息總線(xiàn)的模式，避免數(shù)據(jù)的大量檢索。
　　基于上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高級(jí)分析、控制等功能。標(biāo)準(zhǔn)體系貫穿信息流層次模型的各層級(jí)，保障設(shè)備的即插即用、信息的有效交換和傳輸內(nèi)容的無(wú)二義理解，降低信息交換成本。
　　2電力信息與通信的標(biāo)準(zhǔn)
　　由于電網(wǎng)的復(fù)雜化，在加上分布廣泛，因此如果要保證各部分之間協(xié)調(diào)、有效、即插即用，這就取決于完善的信息及通信標(biāo)準(zhǔn)體系，該標(biāo)準(zhǔn)體系涉及電力的發(fā)、輸、配、用及信息安全等環(huán)節(jié)，除之前所使用過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)外，還包括其他的一些標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，還定義了用于監(jiān)視和控制其他發(fā)電機(jī)組的通信規(guī)范。
　　通信領(lǐng)域可參考的標(biāo)準(zhǔn)除TCP／IP外，還包括光纖同步網(wǎng)絡(luò)SONET、數(shù)字用戶(hù)環(huán)路、寬帶電力線(xiàn)。從目前情況看，電力發(fā)、輸、配領(lǐng)域的信息模型及信息交換標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較完善，可遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是在用電領(lǐng)域，涉及的不僅是電力企業(yè)，還包括家電企業(yè)。當(dāng)前情況還沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范或指定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
　　3當(dāng)前的局面
　　當(dāng)前已建成先進(jìn)可靠的電力通信網(wǎng)絡(luò)，形成了以光纖通信為主，微波、載波、衛(wèi)星等多種通信方式并存，分層分級(jí)自愈環(huán)網(wǎng)為主要特征的電力專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。在配電、用電領(lǐng)域，擁有電力負(fù)荷控制專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)電頻率（230MHz），開(kāi)發(fā)了電力線(xiàn)通信技術(shù)，應(yīng)用于自動(dòng)抄表、配網(wǎng)管理、用戶(hù)雙向通信等方面。
　　但目前存在的主要問(wèn)題包括：骨干網(wǎng)架仍不夠堅(jiān)強(qiáng)，難以完全滿(mǎn)足調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二平面建設(shè)的新要求；各級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)的資源整合和充分利用有待進(jìn)一步加強(qiáng)；總體上呈“骨干網(wǎng)強(qiáng)、接入網(wǎng)弱”、“高（電壓）端強(qiáng)，低端弱”的態(tài)勢(shì)，配電、用電環(huán)節(jié)的通信水平相對(duì)輸電網(wǎng)而言差距較大。網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)可以解決上述不足。
　　網(wǎng)絡(luò)具有可靠性高、控制靈活、易于維護(hù)、擴(kuò)展方便等眾多適合電網(wǎng)控制的優(yōu)點(diǎn)，可顯著簡(jiǎn)化控制設(shè)備的連接方式，實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)集成和信息共享。然而電力系統(tǒng)是分布式、實(shí)時(shí)系統(tǒng)，各種控制設(shè)備的信息差異很大，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信息將存在時(shí)延不確定、路徑不確定、數(shù)據(jù)包丟失、信息因果性喪失等問(wèn)題。可從電力系統(tǒng)信息的傳輸特性，網(wǎng)絡(luò)對(duì)電網(wǎng)控制性能的影響、電網(wǎng)的通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的影響等方面入手，研究信息網(wǎng)絡(luò)在電網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　電力系統(tǒng)的控制信息調(diào)度采用網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，屬于動(dòng)態(tài)調(diào)度。動(dòng)態(tài)調(diào)度區(qū)別于靜態(tài)調(diào)度，沒(méi)有明確的任務(wù)周期。相關(guān)技術(shù)指出采用時(shí)延控制策略對(duì)同時(shí)到達(dá)交換機(jī)的電力系統(tǒng)保護(hù)信息流進(jìn)行控制時(shí)無(wú)法確保端到端的響應(yīng)時(shí)間要求，因此有必要研究新的信息流控制機(jī)制，確保基于信息網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)控制任務(wù)的時(shí)間約束關(guān)系，提高電網(wǎng)信息調(diào)度的可控制性。
　　基于網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)應(yīng)用包括繼電保護(hù)、同步相量測(cè)量等，有關(guān)資料提出一種基于數(shù)據(jù)網(wǎng)的新型廣域后備保護(hù)系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計(jì)方案,并給出了該方案的意義、原理及保護(hù)算法，提出利用從相量測(cè)量裝置獲得的電壓和電流相量，并基于靜態(tài)等值的思想，通過(guò)相對(duì)電距離指標(biāo)對(duì)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行排序，從而可對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
　　4信息與通信的安全問(wèn)題
　　電網(wǎng)較傳統(tǒng)電網(wǎng)將更多依賴(lài)信息交換，電網(wǎng)跨地域廣闊，設(shè)備元件眾多，任意節(jié)點(diǎn)都可能引發(fā)信息安全問(wèn)題，導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障，因此電網(wǎng)信息安全防護(hù)內(nèi)涵很廣，影響重大。
　　長(zhǎng)期以來(lái)，電網(wǎng)的安全偏重于電網(wǎng)的物理安全，例如電網(wǎng)穩(wěn)定、設(shè)備的電氣安全，對(duì)信息安全不夠重視。有的地方在五年內(nèi)對(duì)變電站信息安全進(jìn)行二次評(píng)估，第1次信息安全評(píng)估發(fā)現(xiàn)的如系統(tǒng)弱口令、默認(rèn)密碼未刪除等問(wèn)題，五年后并未得到實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，此外還發(fā)現(xiàn)了新的安全隱患，包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全、與因特網(wǎng)的強(qiáng)連接、數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過(guò)商用通信網(wǎng)等。因此，電網(wǎng)信息系統(tǒng)的安全防護(hù)應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)化的體系，該體系的主要內(nèi)容包括4點(diǎn)。
　　4.1脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)信息系統(tǒng)的脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)定期進(jìn)行評(píng)估，指定包括改進(jìn)措施的一系列指導(dǎo)原則。有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查指出雖然工作站、服務(wù)器、路由器都提供了安全機(jī)制，但是用戶(hù)并未認(rèn)證對(duì)安全進(jìn)行有效配置，甚至配備有專(zhuān)業(yè)維護(hù)團(tuán)隊(duì)的企業(yè)也存在這個(gè)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)約有超過(guò)90%的信息系統(tǒng)入侵是通過(guò)已知的系統(tǒng)漏洞和操作系統(tǒng)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備錯(cuò)誤配置實(shí)現(xiàn)的。
　　4.2對(duì)威脅的應(yīng)對(duì)能力。對(duì)電網(wǎng)安全構(gòu)成威脅的行為，如信息系統(tǒng)攻擊發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)對(duì)和報(bào)警機(jī)制隨之啟動(dòng)。在極端情況下，電網(wǎng)信息系統(tǒng)遭受大規(guī)模攻擊，導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，電力公司與其他機(jī)構(gòu)，包括政府機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)響應(yīng)。
　　4.3重要系統(tǒng)的可靠性。有關(guān)文件政策指出重要系統(tǒng)包括電力數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、換流站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電廠(chǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、廣域相量測(cè)量系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和水電梯級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)的輔助控制系統(tǒng)、各級(jí)電力調(diào)度專(zhuān)用廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、用于遠(yuǎn)程維護(hù)及電能量計(jì)費(fèi)等的調(diào)度專(zhuān)用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、各計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的本地局域網(wǎng)絡(luò)等。
　　4.4敏感信息的安全。對(duì)敏感信息從內(nèi)部和外部都杜絕被竊取，如電力的發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)的重要數(shù)據(jù)。防止未授權(quán)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)或非法獲取電網(wǎng)運(yùn)行和調(diào)度敏感信息以及各種破壞性行為，保障電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)信息的安全性、完整性。重點(diǎn)關(guān)注電力市場(chǎng)系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度信息披露的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，防止非法訪(fǎng)問(wèn)和盜用，主要通過(guò)具有認(rèn)證、加密功能的安全網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)；確保信息不受破壞和丟失，則通過(guò)系統(tǒng)冗余備份來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　5信息和通信探討
　　電力系統(tǒng)本質(zhì)上是能量的傳遞過(guò)程，該過(guò)程由電力輸、發(fā)、配、用步驟組成。調(diào)度數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)等電力專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了電力發(fā)、輸、配等步驟，用戶(hù)側(cè)利用載波方式進(jìn)行小數(shù)據(jù)量傳輸（如抄表）已得到廣泛使用。EMS、WAMS、TMR、水調(diào)自動(dòng)化、DMS等信息系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障，如圖2所示。
　　
　　圖2
　　電網(wǎng)的特征之一是與用戶(hù)良好的交互，自動(dòng)抄表（AMR）或者自動(dòng)測(cè)量（AMI）等表計(jì)及用戶(hù)側(cè)信息網(wǎng)關(guān)成為電網(wǎng)的重要領(lǐng)域之一。目前大多數(shù)AMR及AMI的解決方案中采用GPRS、RF等無(wú)線(xiàn)技術(shù)作為通信手段。本文也指出802.11b的身份驗(yàn)證比較脆弱，黑客只需一臺(tái)普通的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)適配器就能達(dá)到利用這個(gè)缺陷的目的。從安全角度考慮采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)欠妥當(dāng)，本文建議在電力線(xiàn)上采用正交頻分復(fù)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高可靠性、最大傳輸速率為14Mbit／s的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)避免無(wú)線(xiàn)技術(shù)的安全性問(wèn)題。
　　從發(fā)電、輸電、配電的通信方式發(fā)展看，信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖潜Ｗo(hù)、控制、測(cè)量數(shù)據(jù)等綜合信息，電網(wǎng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展綜合信息網(wǎng)絡(luò)。
　　從信息利用角度看，電網(wǎng)的監(jiān)控從傳統(tǒng)電網(wǎng)的基于局部信息向基于全局信息轉(zhuǎn)變，分散在各類(lèi)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等將通過(guò)綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的方式進(jìn)行集成，方便不同業(yè)務(wù)關(guān)注人員對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高級(jí)分析應(yīng)用功能。因此本文提出的電網(wǎng)的信息及通信體系的架構(gòu)如圖3所示。
　　
　　圖3
　　6結(jié)束語(yǔ)
　　隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，電力企業(yè)在社會(huì)中的地位是不可代替的。因?yàn)樗�在工業(yè)生產(chǎn)甚至是人的生活中都具有十分重要的意義。因此我們要在平時(shí)的工作中不斷的提升自身的專(zhuān)業(yè)水平，并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析探討，從而更好的做好這一工作。