论文部分内容阅读
摘 要：电力通信系统作为电网的重要组成部分，其安全性、可靠性一直受到广泛关注。目前，县域电网通信系统安全管理及防护措施并不完善。本文从县域电网通信系统安全运行及防护的实际出发，重点从管理角度入手，对威胁电力通信安全的各种因素进行了详细研究，利用层次分析法得出了影响电网通信系统安全的相关风险因素，并以此为依据提出了适合于县域通信系统安全管理的策略和方案。
关键词：电网通信；安全；管理
1、前言
随着各种现代信息技术在电力生产经营活动中应用范围和规模的不断推广，信息通信系统安全对保障电网安全和经济运行的作用得到了进一步凸显。特别在电网现代化建设方面，调度自动化（SCADA/EMS）、配网自动化系统（DA）和变电站综合自动化系统（SA）近年来发展迅猛，电力系统与信息系统、通信系统已融合成为高度集成的一体化运行体系，电力系统的监测和控制也越来越依赖于信息系统和通信系统的可靠运行。
以郯城县域电网为例，110kV及以下变电站全部实现了无人值守，一旦电网通信系统出现故障，将会出现电网运行状态失去可观测性和可控制性的严峻局面，后果不堪设想。由于目前县级电网通信系统多是以独立的数据通道传输为主，与网络信息系统并无直接关联，因此本文将结合县域电网通信系统实际运行经验，重点对影响县级电网通信系统安全的各类因素进行认真分析，并从设备、人员管理等方面对如何保障特殊情况下的电网通信系统安全进行探讨。
2、影响电网通信系统安全的因素及影响程度分析
影响电网通信系统安全运行的因素按成因类型可大致分为设备和管理两个类型。
2.1设备方面
（1）电网通信系统主设备故障：
主要是指光通信主设备（或扩频及其它通信主设备）、数据采集系统设备、数据服务器等出现故障。这种因素引起的通信系统故障一般较少发生，但一旦发生对电网安全运行将造成重大危害。
（2）UPS电源系统出现故障或电池组容量较小：
这种因素一旦发生，将使特殊情况下的电网通信安全得不到保障，从而无法实现对远端设备的监测和控制，严重威胁电网安全稳定运行。
（3）光电隔离器、数据防雷装置等损坏，或单一通信单元发生故障：
这种情况一般在雷击等恶劣天气，由过电压等原因形成，将造成部分节点电力通信中断，对电网安全有较大影响。
（4）电力通信光缆、电缆等线路及附属设备因外力破坏中断：
这种情况又分为几种类型：可以是由地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水等自然灾害和气候因素造成，也可以由车辆、建筑施工、采石放炮等人为因素造成的外力破坏，还可能是由于盗窃等蓄意破坏行为造成。
上述四种情况，在电网通信系统运行实际中，1、2两种情况基本不会发生，3、4两种情况往往发生在系统故障多发时，第3种情况在准备好充足的备品备件、坚持设备定期巡视和特殊情况下的设备特巡、加强汛期值班等工作的前提下也可以最大限度的减少损失，第4种情况则由于近年来光缆覆盖率的快速提高，线路长、环境复杂，外力破坏导致的电力通信故障曾较为明显的增长趋势。
2.2管理方面
（1）人为因素：主要是由于业务人员技术素质不高导致的误操作等因素可能造成的通信系统故障。
（2）规章制度不健全：设备管理缺少依据，巡视不及时不到位，管理部门及人员责任分工不明确，作业流程缺少可供遵循的规范程序，无特殊情况下的通信应急机制等因素。
这两个方面的因素对系统影响力不那么直观，但危害不容忽视，只要加强管理完全可以控制。
3、县域电网通信系统安全的管理策略
3.1以安全可靠的电源系统为基础。
通信电源作为电网通信系统的“心脏”，一旦出了故障将会导致整个通信系统无法正常运转，造成无可挽回的损失，其重要性目前已经逐步被系统各级管理部门所认识，而且对相关电源设备和技术提出了更高的要求。电力通信电源正向高频化、高效率、高可靠性和高智能化方向发展。
在实际运行过程中，由于通信人员对通信电源的维护与管理不到位导致的交流自动切换装置故障等原因引起的蓄电池放电至欠压保护动作，最终造成通信设备供电中断的故障现象并不鲜见，这不仅威胁到电网的安全稳定运行，也给电力通信系统带来不良影响。因此，通信电源系统运行质量的好坏也直接关系到通信网的运行质量和电网的安全，从事电力通信的工作人员应将通信电源的管理与维护工作放在重要位置。
3.2以科学完善的防雷系统为保证。
郯城电网地处中雷雨地区，由于通信网建设之初没有很好地考虑通信设备防雷问题，尤其是大多数设备都安装在变电站主控室内，早些年雷害及过电压造成通信设备损坏现象时有发生。近几年，通过对区域电力通信防雷情况进行调查分析，依据通信防雷的一般原理和常用防护措施，专门制订方案，对通信设备采取综合性防雷，从接地系统、防雷装置等多方面对通信防雷设施进行改造和完善，目前，通信电源、通信设备遭雷击损坏事故明显减少，综合性防雷措施取得了显著成效。
事实证明，只有全方位认真细致地考虑雷击及过电压因素，严格执行通信防雷有关规定，认真落实通信防雷技术措施，因地制宜地运用好接地—分流—均压—屏蔽—限幅—隔离等综合防雷技术，不断改进防雷工作，加强已有防雷设施的维护，才能更有效地防备雷电的侵害，使雷电损害降低到最小程度。
3.3以科学合理的双通道通信手段为支撑。
虽然郯城电网的光缆覆盖率十年前已经达到了100%，且光纤传输有通讯容量大、频带宽等诸多优点，运行较为稳定，但由于外界存在的不可抗因素太多，特别在恶劣天气情况下，极易出现通道为外力破坏现象而导致中断，而此类故障一旦出现，不易在最短的时间内得以恢复。郯城电网通信在建设初期，根据地形特点建设频通道作为第二条通信通道备用，在保障电网通信安全方面发挥了巨大作用。目前，随着通信技术的发展，扩频设备已退出历史舞台，由3G专用通道组成的电网备用通信方式更为稳定、可靠。郯城电网在一次多年不遇的暴风雨袭击中，某110kV变电站光端设备通信主板损坏，光通信通道退出运行，3G备用通道随即自动投入，为电网抢修调度提供了可靠依据，保障了电网安全运行。
3.4以严格规范的通信安全管理体系为依托。
诚然，利用各种先进技术手段可以加强和巩固通信系统安全，但电网通信系统安全工作的成功关键在于建立一套完整的通信安全体系，所谓“三分技术、七分管理”，以管理、制度、人员、技术等全方位的要素配合推动，偏废任何一项都不可能成功。首先要加强标准化制度建设，建立设备定期巡视制度、紧急状态下电网通信应急制度、电源运行管理及维护制度、备品备件管理制度等相关规章制度，并严格执行。其次，要建设一个完善的覆盖面更广的电网通信安全保障组织，打破通信系统安全纯粹是调度通信管理部门工作的这种概念，建立安全联防制度，加大与相关业务部门的协作配合。同时，更要加强人员管理，建设一支高素质的电网通信安全管理队伍，提高相关人员的技术水平和责任意识，以现代化科技手段增强通信系统安全体系的动态适应能力。
4、结束语
要保证电力通信系统的安全稳定运行，就要结合各地实际认真分析通信系统的运行状况，找出危及运行的弱点，并逐一加以克服，转变陈旧的管理观念，将过去的事后性被动检修转变为预防性主动维护，提高通信设备运行水平，保障电力通信系统畅通，确保电网安全、经济、稳定的运行。
参考文献
[1]苗新；陈希；电力通信网的安全体系架构[J]；电力系统通信；2012年01期.
[2]王辉柏；陈兴；电力通信网风险管理体系研究[A]；第九届中国通信学会学术年会论文集[C]；2012年.
[3]梁毅强；电力通信网的安全维护与管理措施[J]；企业技术开发；2010年15期.
[4]卢锟；电力通信业务风险度评估方法研究[D]；中国电力科学研究院；2010年.
作者简介
全超（1976-），男，山东郯城，电力工程技术工程师、经济师。研究方向：电力自动化及通信管理、工程技术经济、企业管理与创新。
关键词：电网通信；安全；管理
1、前言
随着各种现代信息技术在电力生产经营活动中应用范围和规模的不断推广，信息通信系统安全对保障电网安全和经济运行的作用得到了进一步凸显。特别在电网现代化建设方面，调度自动化（SCADA/EMS）、配网自动化系统（DA）和变电站综合自动化系统（SA）近年来发展迅猛，电力系统与信息系统、通信系统已融合成为高度集成的一体化运行体系，电力系统的监测和控制也越来越依赖于信息系统和通信系统的可靠运行。
以郯城县域电网为例，110kV及以下变电站全部实现了无人值守，一旦电网通信系统出现故障，将会出现电网运行状态失去可观测性和可控制性的严峻局面，后果不堪设想。由于目前县级电网通信系统多是以独立的数据通道传输为主，与网络信息系统并无直接关联，因此本文将结合县域电网通信系统实际运行经验，重点对影响县级电网通信系统安全的各类因素进行认真分析，并从设备、人员管理等方面对如何保障特殊情况下的电网通信系统安全进行探讨。
2、影响电网通信系统安全的因素及影响程度分析
影响电网通信系统安全运行的因素按成因类型可大致分为设备和管理两个类型。
2.1设备方面
（1）电网通信系统主设备故障：
主要是指光通信主设备（或扩频及其它通信主设备）、数据采集系统设备、数据服务器等出现故障。这种因素引起的通信系统故障一般较少发生，但一旦发生对电网安全运行将造成重大危害。
（2）UPS电源系统出现故障或电池组容量较小：
这种因素一旦发生，将使特殊情况下的电网通信安全得不到保障，从而无法实现对远端设备的监测和控制，严重威胁电网安全稳定运行。
（3）光电隔离器、数据防雷装置等损坏，或单一通信单元发生故障：
这种情况一般在雷击等恶劣天气，由过电压等原因形成，将造成部分节点电力通信中断，对电网安全有较大影响。
（4）电力通信光缆、电缆等线路及附属设备因外力破坏中断：
这种情况又分为几种类型：可以是由地震、冰雹、雷雨、风暴、洪水等自然灾害和气候因素造成，也可以由车辆、建筑施工、采石放炮等人为因素造成的外力破坏，还可能是由于盗窃等蓄意破坏行为造成。
上述四种情况，在电网通信系统运行实际中，1、2两种情况基本不会发生，3、4两种情况往往发生在系统故障多发时，第3种情况在准备好充足的备品备件、坚持设备定期巡视和特殊情况下的设备特巡、加强汛期值班等工作的前提下也可以最大限度的减少损失，第4种情况则由于近年来光缆覆盖率的快速提高，线路长、环境复杂，外力破坏导致的电力通信故障曾较为明显的增长趋势。
2.2管理方面
（1）人为因素：主要是由于业务人员技术素质不高导致的误操作等因素可能造成的通信系统故障。
（2）规章制度不健全：设备管理缺少依据，巡视不及时不到位，管理部门及人员责任分工不明确，作业流程缺少可供遵循的规范程序，无特殊情况下的通信应急机制等因素。
这两个方面的因素对系统影响力不那么直观，但危害不容忽视，只要加强管理完全可以控制。
3、县域电网通信系统安全的管理策略
3.1以安全可靠的电源系统为基础。
通信电源作为电网通信系统的“心脏”，一旦出了故障将会导致整个通信系统无法正常运转，造成无可挽回的损失，其重要性目前已经逐步被系统各级管理部门所认识，而且对相关电源设备和技术提出了更高的要求。电力通信电源正向高频化、高效率、高可靠性和高智能化方向发展。
在实际运行过程中，由于通信人员对通信电源的维护与管理不到位导致的交流自动切换装置故障等原因引起的蓄电池放电至欠压保护动作，最终造成通信设备供电中断的故障现象并不鲜见，这不仅威胁到电网的安全稳定运行，也给电力通信系统带来不良影响。因此，通信电源系统运行质量的好坏也直接关系到通信网的运行质量和电网的安全，从事电力通信的工作人员应将通信电源的管理与维护工作放在重要位置。
3.2以科学完善的防雷系统为保证。
郯城电网地处中雷雨地区，由于通信网建设之初没有很好地考虑通信设备防雷问题，尤其是大多数设备都安装在变电站主控室内，早些年雷害及过电压造成通信设备损坏现象时有发生。近几年，通过对区域电力通信防雷情况进行调查分析，依据通信防雷的一般原理和常用防护措施，专门制订方案，对通信设备采取综合性防雷，从接地系统、防雷装置等多方面对通信防雷设施进行改造和完善，目前，通信电源、通信设备遭雷击损坏事故明显减少，综合性防雷措施取得了显著成效。
事实证明，只有全方位认真细致地考虑雷击及过电压因素，严格执行通信防雷有关规定，认真落实通信防雷技术措施，因地制宜地运用好接地—分流—均压—屏蔽—限幅—隔离等综合防雷技术，不断改进防雷工作，加强已有防雷设施的维护，才能更有效地防备雷电的侵害，使雷电损害降低到最小程度。
3.3以科学合理的双通道通信手段为支撑。
虽然郯城电网的光缆覆盖率十年前已经达到了100%，且光纤传输有通讯容量大、频带宽等诸多优点，运行较为稳定，但由于外界存在的不可抗因素太多，特别在恶劣天气情况下，极易出现通道为外力破坏现象而导致中断，而此类故障一旦出现，不易在最短的时间内得以恢复。郯城电网通信在建设初期，根据地形特点建设频通道作为第二条通信通道备用，在保障电网通信安全方面发挥了巨大作用。目前，随着通信技术的发展，扩频设备已退出历史舞台，由3G专用通道组成的电网备用通信方式更为稳定、可靠。郯城电网在一次多年不遇的暴风雨袭击中，某110kV变电站光端设备通信主板损坏，光通信通道退出运行，3G备用通道随即自动投入，为电网抢修调度提供了可靠依据，保障了电网安全运行。
3.4以严格规范的通信安全管理体系为依托。
诚然，利用各种先进技术手段可以加强和巩固通信系统安全，但电网通信系统安全工作的成功关键在于建立一套完整的通信安全体系，所谓“三分技术、七分管理”，以管理、制度、人员、技术等全方位的要素配合推动，偏废任何一项都不可能成功。首先要加强标准化制度建设，建立设备定期巡视制度、紧急状态下电网通信应急制度、电源运行管理及维护制度、备品备件管理制度等相关规章制度，并严格执行。其次，要建设一个完善的覆盖面更广的电网通信安全保障组织，打破通信系统安全纯粹是调度通信管理部门工作的这种概念，建立安全联防制度，加大与相关业务部门的协作配合。同时，更要加强人员管理，建设一支高素质的电网通信安全管理队伍，提高相关人员的技术水平和责任意识，以现代化科技手段增强通信系统安全体系的动态适应能力。
4、结束语
要保证电力通信系统的安全稳定运行，就要结合各地实际认真分析通信系统的运行状况，找出危及运行的弱点，并逐一加以克服，转变陈旧的管理观念，将过去的事后性被动检修转变为预防性主动维护，提高通信设备运行水平，保障电力通信系统畅通，确保电网安全、经济、稳定的运行。
参考文献
[1]苗新；陈希；电力通信网的安全体系架构[J]；电力系统通信；2012年01期.
[2]王辉柏；陈兴；电力通信网风险管理体系研究[A]；第九届中国通信学会学术年会论文集[C]；2012年.
[3]梁毅强；电力通信网的安全维护与管理措施[J]；企业技术开发；2010年15期.
[4]卢锟；电力通信业务风险度评估方法研究[D]；中国电力科学研究院；2010年.
作者简介
全超（1976-），男，山东郯城，电力工程技术工程师、经济师。研究方向：电力自动化及通信管理、工程技术经济、企业管理与创新。