安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著(zhù)信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力企業(yè)逐步實(shí)現了智能化、信息化管理，在此基情況下電力系統的信息數據也得到了迅速增長(cháng)。電力大數據在提高電力企業(yè)工作質(zhì)量和效率的同時(shí)，也存在著(zhù)顯著(zhù)的安全問(wèn)題，影響著(zhù)電力大數據的應用。針對電力大數據的安全問(wèn)題進(jìn)行有效地解決，是當前電力企業(yè)面臨的重要工作任務(wù)。

關(guān)鍵詞：電力大數據 問(wèn)題 解決措施

       隨著(zhù)大數據分析技術(shù)的提高和廣泛應用，電力企業(yè)在日常的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理工作中會(huì )產(chǎn)生大量的數據信息。由于大數據建立在網(wǎng)絡(luò )的基礎上，因此電力大數據的應用存在著(zhù)一些顯著(zhù)的安全問(wèn)題，阻礙著(zhù)電力大數據在電網(wǎng)建設中的應用。針對存在的問(wèn)題提出有效的解決措施，是現代電力企業(yè)面臨的主要工作。

1.1 有數據泄露的風(fēng)險

       電力企業(yè)在生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷(xiāo)的各個(gè)環(huán)節，都包含實(shí)時(shí)數據、歷史數據、文本數據、多媒體數據等等各種類(lèi)型的數據，其中這些諸多類(lèi)型的數據又可分為結構化、半結構化、非結構化數據，由此可以看出，電力大數據的分級結構非常精細，種類(lèi)比較繁多，這就形成了電力數據龐大的規模。隨著(zhù)這些數據的產(chǎn)生能夠促進(jìn)電網(wǎng)的內部管控能力，并且提高用戶(hù)的服務(wù)效率，但是如果在數據的采集和傳輸的過(guò)程中，不能對大量的數據信息進(jìn)行有效的控制，就會(huì )造成數據信息的泄露。一旦電力大數據被人惡意篡改、泄露，這對電力企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和用戶(hù)服務(wù)都會(huì )造成嚴重的不良影響。

1.2 容易成為網(wǎng)絡(luò )攻擊目標

       電力是國家各項事業(yè)正常運行的基礎設施，如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò )戰爭，電力網(wǎng)絡(luò )會(huì )成為重要的攻擊對象。因此電力大數據時(shí)不法分子可利用又可攻擊的重要載體。一些通過(guò)將惡意軟件和病毒代碼隱藏在電力數據中間，終能夠對電力數據進(jìn)行篡改和竊取數據目的。通過(guò)竊取的電力大數據，可以準確地分析出不法分子攻擊目標地的用電分布，形成所在地的電力系統故障，引發(fā)重大安全事故。

1.3 數據安全管理風(fēng)險

       數據安全管理的問(wèn)題，不僅涉及到電力企業(yè)的正常運行，同時(shí)還對國家和社會(huì )有著(zhù)重要的意義。通過(guò)電力大數據的應用，能夠將大量的電力數據信息進(jìn)行集中存儲，這雖然在數據分析和處理方面比較便捷，但是如果管理不當就會(huì )造成的大數據的丟失和損壞，引發(fā)嚴重的災難?，F代電力企業(yè)，大部分存在著(zhù)數據安全管理機制問(wèn)題，這就無(wú)法對各個(gè)環(huán)節的信息數據進(jìn)行有效的隱私保護，存在一定的數據安全管理風(fēng)險。

2.1 做好電力大數據的安全保護

       電力大數據龐大的數據量來(lái)自于企業(yè)生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷(xiāo)的各個(gè)環(huán)節，因此應對數據采集與傳輸的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行有效的安全保護。從數據信息的采集到數據的傳輸，采取有效的加密保護；在數據存儲的過(guò)程中進(jìn)行完整性保證；在數據的使用和恢復過(guò)程中力求數據的準確性。在這期間無(wú)論是從制度要求還是技術(shù)管理，都要對電力大數據面對的安全問(wèn)題進(jìn)行有效的評估，進(jìn)行有針對性的防護，確保電力大數據的信息安全。

2.2 提升電力行業(yè)大數據安全管理能力

       在電力大數據安全防護方面，一方面需要先進(jìn)的技術(shù)做支撐，另一方面需要提升數據的安全管理能力，有效保護電力大數據的安全。這主要是因為在大量的電力數據中，不僅包括著(zhù)企業(yè)的運營(yíng)信息和用電用戶(hù)的隱私信息，而且還有一些關(guān)系國國家和社會(huì )決策的重要信息。因此在電力大數據應用過(guò)程中，要不斷提高電力企業(yè)員工的安全防護意識。對企業(yè)的員工定期開(kāi)展電力大數據類(lèi)型和數據的專(zhuān)業(yè)防護知識培訓，讓員工從根本上意識到電力大數據的價(jià)值和重要性，充分提升員工的大數據安全管理能力。為電力大數據的安全防護打下基礎。

2.3 以長(cháng)遠的眼光思考數據安全問(wèn)題

       隨著(zhù)大數據分析技術(shù)的不斷提高，電力大數據的應用給電力行業(yè)帶來(lái)了機遇也帶來(lái)了挑戰。在現代電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)中，數據安全管理的理念將代替傳統的工作思路，現代企業(yè)的運營(yíng)須站在電力大數據安全的角度來(lái)進(jìn)行企業(yè)的管理。在電力企業(yè)的管理過(guò)程中，須要認清電力大數據安全的新特點(diǎn)、新趨勢，深入分析電力大數據安全存在的突出問(wèn)題，以長(cháng)遠的眼光進(jìn)行電力大數據安全的管理工作，確保電力大數據信息安全的發(fā)展戰略與我國國情保持一致。

3.1云平臺概述：

       按照國家電網(wǎng)公司的統計，10kV及以上供電電壓等級的工商業(yè)用戶(hù)有200萬(wàn)戶(hù)以上，此類(lèi)“用戶(hù)側變配電所"產(chǎn)權歸電力用戶(hù)所有（工商企業(yè)、住宅小區、學(xué)校、醫院等），雖然數量眾多，但是日常的運行維護工作比較傳統，普遍存在以下痛點(diǎn)：

       人工成本高：人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話(huà)溝通，缺乏智能化的手段

       工作效率低：巡視頻率低、巡檢任務(wù)無(wú)法定位、巡檢過(guò)程不標準規范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤；

       安全隱患：有些用電單位無(wú)專(zhuān)業(yè)維護電工、無(wú)法即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題；

       搶修時(shí)間長(cháng)：變電所設備種類(lèi)較多，在分布上也比較分散，無(wú)法即時(shí)識別和定位故障信息，需要用戶(hù)通知后到現場(chǎng)確認；

      運行大數據缺少分析：有些用戶(hù)未有數據匯總分析平臺，甚至未安裝電力儀表導致運維人員對現場(chǎng)電力參數信息不了解，無(wú)法確定電力系統是否正常運行。

3.2應用場(chǎng)所

3.3云平臺架構

       我司的運維平臺綜合運用綜合保護裝置、多功能電力儀表、母排及線(xiàn)纜測溫裝置、變壓器溫控儀、視頻攝像頭、水浸煙霧、溫濕度、門(mén)磁等多種傳感器統一接入變電所現場(chǎng)的邊緣計算網(wǎng)關(guān)，經(jīng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)將數據封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺。實(shí)時(shí)集中監測所有變電所用電情況、統一調度運維巡檢安排，線(xiàn)上線(xiàn)下聯(lián)動(dòng)；實(shí)現用戶(hù)側變配電所的24小時(shí)無(wú)人值守，較全監測各配電回路運行狀態(tài)，即時(shí)定位故障，降低安全風(fēng)險。通過(guò)手機APP下發(fā)運維任務(wù)到人員手機上，并通過(guò)GPS跟蹤運維執行過(guò)程。將企業(yè)集團/高等院校內廣泛分布的變電所集中統一管理，提高運維效率、提高故障響應速度，即時(shí)發(fā)現運行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時(shí)掌握用戶(hù)用電量情況，避免偏差考核；響應泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶(hù)粘性，為后期的增值服務(wù)開(kāi)展做準備。

3.4平臺功能

3.5平臺配置方案

3.6產(chǎn)品介紹

3.6.1 AM5SE系列微機綜合保護裝置

      功能：

    （1）保護功能：主變差動(dòng)保護功能、主變后備保護、三段式過(guò)流帶方向帶電壓閉鎖、三段式過(guò)流、零序電流保護、過(guò)電壓、

    （2）低電壓保護、大功率電機保護、高壓電動(dòng)機綜合保護、PT并列功能、非電量保護、并網(wǎng)逆功率保護、檢同期功能

    （3）測量功能：保護電流、測量電流、零序電流、母線(xiàn)電壓、零序電壓4-20MA輸出、直流測量

    （4）通訊功能：提供RS485通訊接口，RS232維護接口，IRIG-B對時(shí)接口、USB升級接口，RJ45網(wǎng)口接口

    （5）故障錄波功能：保護動(dòng)作時(shí)觸發(fā)錄波，可以記錄故障前8個(gè)周波后四個(gè)周波的數據

    （6）控制回路：自帶操作回路，防跳功能

    （7）GPS校時(shí)功能：提供時(shí)鐘同步接口，接收GPS校時(shí)信號

       應用：

       35kV及以下電壓等級的變配電站及設備的保護測控功能，至少包括35kV進(jìn)線(xiàn)/主變壓器（一般容量2000kVA以上）/PT/母聯(lián)、10kV進(jìn)線(xiàn)/饋線(xiàn)/配電變壓器（一般容量2000kVA以下）/高壓電動(dòng)機/高壓電容器/母聯(lián)/PT等設備的保護和自動(dòng)控制功能

3.6.2 ASD300系列智能操控裝置

      功能:

    （1）一次動(dòng)態(tài)模擬圖指示及自檢帶電顯示、閉鎖及自檢

    （2）核相、強制加熱、強制照明

    （3）語(yǔ)音防誤提示

    （4）人體感應及柜內照明、已帶電語(yǔ)音播報

    （5）分合閘、遠方就地、儲能轉換開(kāi)關(guān)

    （6）分合閘回路完好指示/電壓測量

    （7）預分預合閃光指示

    （8）斷路器分合次數統計

    （9）RS485串行通訊接口

    （10）開(kāi)關(guān)柜節點(diǎn)無(wú)線(xiàn)測溫

    （11）全電參量測量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq

       應用：

       35KV高壓及以下中置柜，手車(chē)柜，環(huán)網(wǎng)柜

3.6.3 ARTM-Pn無(wú)線(xiàn)測溫裝置

      功能：

    （1）接收多60個(gè)ATE100/200/300/400

    （2）3U3I電參量測量

    （3）實(shí)時(shí)測溫功能

    （4）RS485通訊接口，通過(guò)標準的MODBUSRTU協(xié)議實(shí)現組網(wǎng)功能

    （5）具備自檢功能

    （6）超溫、高溫、相間溫差報警、溫度突變量告警功能

      應用：

      變電站、配電室、箱變等

3.6.4 APM810系列多功能電力儀表

      功能：

    （1）準確度等級：有功電能0.5S級，無(wú)功電能2級

    （2）測量功能：三相電壓、三相電流、分相及總有功功率、分相及總無(wú)功功率、分相及總視在功率、分相及總功率因數、頻率、需量

    （3）電能計量：分相及總雙向電能、四象限無(wú)功電能

    （4）電能質(zhì)量監測：2-63次分次諧波、總（奇、偶）諧波測量、電壓波峰系數、電話(huà)波峰因子、電流K系數測量

    （5）輸入輸出：2路開(kāi)關(guān)量輸出（選配MD82模塊多可擴至8路）及2路開(kāi)關(guān)量輸入（選配MD82模塊多可擴至26路），開(kāi)關(guān)量輸出可配置為報警輸出或遠程遙控，DO用作報警輸出時(shí)可自由關(guān)聯(lián)報警內容

    （6）SD卡存儲功能：用于電參量、電能、諧波等數據定時(shí)存儲，波形存儲等功能

      應用：

      適用于電力系統、工礦企業(yè)、公用設施、智能大廈等需要電力監控的場(chǎng)合

3.6.5 DTSD1352導軌式電能表

      功能：

    （1）測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統計、總正反向無(wú)功電能統計；

    （2）準確級精度：有功0.5S

    （3）電流信號接入：直接接入10（80)A經(jīng)CT接入1（6）A

    （4）電壓信號：100V380V

    （5）通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通訊協(xié)議

      應用：

      適用于政府機關(guān)和大型公建中對電能的分項計量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

3.6.6 ADW300無(wú)線(xiàn)智能儀表

      功能：

    （1）測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統計、總正反向無(wú)功電能統計；

    （2）電能質(zhì)量：電壓、電流不平衡度，電壓、電流總諧波及2-31分次諧波

    （3）需量：大電流、功率需量及實(shí)時(shí)電流，功率需量

    （4）準確級精度：0.5s級ADW300外置互感器型1級

    （5）電流信號規格：100A輸入，經(jīng)互感器輸入，5 A二次互感接入

    （6）通訊方式：RS485、LORA無(wú)線(xiàn)通訊、NB-IOT無(wú)線(xiàn)通訊、4G無(wú)線(xiàn)通訊

      應用：

      ADW300方便用戶(hù)進(jìn)行用電監測、集抄和管理，可靈活安裝在配電箱中，可用于電力運維、環(huán)保監管等在線(xiàn)監測類(lèi)平臺中。

3.6.7 ARCM300系列電氣火災監控儀表

      功能：

    （1）測量：?jiǎn)位芈肥Ｓ嚯娏鳌?路溫度、電壓、電流、功率、頻率、功率因數、視在電能、四象限電能

    （2）保護：剩余電流、溫度、過(guò)流等

    （3）報警：聲光報警，支持消音、復位操作

    （4）開(kāi)關(guān)量：1路繼電器輸出、4路開(kāi)關(guān)量輸入

    （5）通訊方式：RS485、NB-IOT無(wú)線(xiàn)通訊、4G無(wú)線(xiàn)通訊

      應用：

      適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.6.8 ANET智能網(wǎng)關(guān)

      功能：

    （1）數據采集（支持串口、以太網(wǎng)，只需配置即可兼容支持標準電力規約的各類(lèi)儀表）

    （2）數據上傳（支持往上海分類(lèi)分項能耗平臺、寧夏電力需求側平臺、江蘇電力運維平臺、浙江電力運維平臺上傳數據）

    （3）邊緣計算（靈活的報警閾值設置、主動(dòng)上傳報警信息、數據合并計算、斷點(diǎn)續傳、數據加密、4G路由）

    （4）遠程管理（遠程配置、遠程升級、遠程監視）

      應用：

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、能耗系統平臺、電力需求側管理平臺、第三方云平臺、預付費系統、運維系統平臺、電力監控平臺、能源綜合管理平臺

3.7 現場(chǎng)應用圖片

 

3.8平臺價(jià)值

      為電力運維企業(yè)提供線(xiàn)上運維服務(wù)平臺，實(shí)時(shí)集中監測所有變電所用電情況、統一調度運維巡檢安排，線(xiàn)上線(xiàn)下聯(lián)動(dòng)。

       將企業(yè)集團/高等院校內廣泛分布的變電所集中統一管理，提高運維效率、提高故障響應速度；響應泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶(hù)粘性，為后期的增值服務(wù)開(kāi)展做準備；為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時(shí)掌握用戶(hù)用電量情況，避免偏差考核；

3.9訪(fǎng)問(wèn)方式

3.10 典型案例

       綜上所述，隨著(zhù)電力企業(yè)的智能化、信息化建設不斷完善，應用大數據技術(shù)對電力系統進(jìn)行管理是時(shí)代發(fā)展的必然。電力大數據的應用建立在網(wǎng)絡(luò )的基礎上，因此電力大數據在應用過(guò)程中呈現明顯的安全風(fēng)險問(wèn)題，針對存在的問(wèn)題，進(jìn)行有效的安全防護，是現代電力企業(yè)發(fā)展的重要方向。

[1] 吳凱峰,劉萬(wàn)濤,李彥虎.電力大數據分析技術(shù)與應用[J].中國電力,2015,48(02):111-116+127.

[2] 陳超,張順仕,尚守衛.大數據背景下電力行業(yè)數據應用研究[J].現代電子技術(shù),2013,36(24):8-11+14.

[3] 汪宏亮.李泊愷.淺談電力大數據應用中呈現的問(wèn)題和解決措施

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版

韓歡慶，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為變電所智能監測系統的研發(fā)與應用，