有关电力系统分析论文
有关电力系统分析论文
无功补偿在电力系统中起到提高功率因数的作用,合理地使用无功补偿设备,可降低设备和线路的损耗,对调整电网电压,提高供电质量,抑制谐波干扰,保证电网安全稳定的运行具有十分重要的作用。下面是学习啦小编为大家整理的有关电力系统分析论文，供大家参考。
有关电力系统分析论文篇一
《 电力系统信息通信网络安全防范措施 》
摘要：电力系统通信网络安全是电力系统安全管理的重要内容，是关系到电力系统能否有效地、安全地保证电力供应、保障社会发展的重要工作。本文通过对当前我国电力系统网络安全方面问题的分析，提出了自己的见解。
关键词：电力系统;信息;网络安全;防护
1前言
随着经济的发展、技术的进步，电力已经成为社会发展、人们生活的重要资源，成为推动社会发展的重要动力。伴随着电力系统的自动化、网络化、智能化技术的发展和广泛应用，如何确保电力系统的安全性、稳定性成为保障社会发展的重要问题。虽然当前我国在电力系统网络管理和控制方面，为保障电力专网的安全、降低外网攻击电力系统信息通信网络的风险，采用了信息内、外网的双网运行模式，但是这种网络安全防护模式在运用和管理过程中仍然存在许多风险和漏洞，在通信设备运维、网络管理方面仍有许多问题亟待解决。
2电力系统国内外信息通信网络设备使用现状分析
电力系统信息通信网络是一个覆盖全面的网络，其各项通信和控制活动需要大量硬件设备的运转和工作。然而，在当前技术水平下，我国自主知识产权、自主核心技术设备的比重相对较小，在网络管理和运行上大量依赖从国外进口技术和设备，这种状况导致我国电力系统的安全防护工作存在很大的安全隐患，因此鉴于网络设备功能和操作的特殊性以及国家对电力部门的重要程度，必须加强网络安全管理和防护。一方面为保障电力系统运行的稳定可靠，电力系统通信网络部分技术和设备必须使用;另一方面，国外供应商，尤其是有政治背景的供应商，提供所谓“质量安全”的技术、产品的供应商，可能会在产品上留有“后门”，在软、硬件上存在固有的漏洞，隐藏了可能导致通信中断、错误、设备瘫痪等情况的恶意程序，威胁我国电力系统的安全。
3电力系统信息通信网络安全风险分析
经过多年的发展，我国为提高电力系统的运行效率，积极构建了电力系统管理专用网络。为防止电力系统网络受到互联网的攻击，造成电力系统故障、瘫痪等重大安全事故，我国在构建电力系统网络时采用内、外网双网模式，通过逻辑强隔离或物理隔离的方法构建信息通信网络安全防护的基础。然而，随着技术手段的不断升级和更新，新的网络安全问题不断出现，即使是在内、外网采用物理隔离的情况下，也可以通过各种方式实现对电力系统信息网络的入侵和破坏。
3.1设备与系统方面
在网络设备的选择上，由于当前过度依赖国外进口设备，一旦供应商在供应的网络设备上植入后门、木马等程序，将导致电力系统信息通信网络完全、局部对外部网络开放，最终导致电力系统信息通信网的安全风险。随着科技的不断发展，网络入侵和控制手段也不断增加，通过采用电磁辐射或者无线电信号可以实现对电力系统信息通信网络的入侵;通过利用供应商预设在硬件设备中的木马程序，使其发射出特有的辐射或者无线电信号，攻击者可利用这些信号实现对信息通信网络的侦测、破译和控制，从而实现对内网的破坏。同时，在系统设备的缺陷、漏洞上的防护不全面，也是极容易被攻击者利用的。由于部分系统漏洞被供应商公开或者电网系统修复不及时，使服务器等网络设备可能遭至频繁的攻击和利用，更加大了我国电力系统信息通信网络的安全风险。
3.2人员控制方面
我国电力系统内外网分离的策略取得了一定的成效，降低和消除了一部分由网络攻击等造成的系统故障。但是，在内网管理和运营上，管理和操作人员在运行维护过程中存在大量风险。一方面，由于部分核心设备依赖进口，其故障、维护、升级等过程过度依赖外来的技术人员，在进行内网系统监测维护期间大量敏感数据可能为他人所得进行非法研究;另一方面，电网公司内部的管理人员、操作人员也可以通过移动存储介质、终端等数据通讯时，利用设备预留的后门、漏洞等植入病毒或木马，使电力系统信息通信网络遭受内网式攻击。
4电力系统信息通信网络安全防护的措施
4.1设备供应国产化
设备安全是电力系统信息通信网络安全的基础，确保设备供应的国产化，尤其是核心设备的国产化可以在一定程度上规避进口设备的安全风险，降低由于进口设备存在预留后门、开放漏洞等隐患造成的各类设备风险，防止设备安全隐患威胁整个电力系统通信网络安全。
4.2设备供应审查化
在针对设备供应商的选择上进行严格的审查化，通过对供应企业的资质审核、设备选型、安全准入、企业投资人、操作人员、企业背景等进行严格的审查，提高供应商准入门槛，确保供应商在政治和经济利益上与国家的一致性。
4.3设备投运管控化
首先，在设备选购、实用分析阶段，对网络设备进行全方位的安全检测，降低和消除各类后门、策略配置以及代码等潜在的风险，对设备运行进行可行性分析，针对后门、策略配置以及代码等问题，与供应商一起积极协作，消除风险。其次，在使用过程中，针对系统和设备出现的各类问题和漏洞，与供应商积极沟通，升级消除，并通过完善漏洞数据库，实现漏洞监测和跟踪修复工作。同时，在实际控制过程中建立防范预警模式，优化电力系统信息网络安全监测系统，对系统运行状况、操作记录等进行日记化备份，对系统的重要内容进行隔离备份，以防遭受攻击后系统不能正常恢复。
4.4人员控制严格化
在人员控制方面，建立相关人员的管理和控制制度，对人员进行审查、教育，完善队伍管理工作，保障在电力系统通信网络操控过程中的安全，在内网独立的基础上，保障人员控制质量，消除人员控制失误和恶意攻击风险，同时做好离线设备的信息处理和消除教育工作，防止重要信息的泄漏。
5结论
我国处在发展阶段，各项技术仍不完善，电力系统信息通信网络的安全存在问题较多。电力系统信息通信网络的安全直接关系到电力系统的有效运行，直接关系到我国电网的调度使用和安全，是关系到社会生产、国家命运的重大安全问题。只有保障电力系统信息通信网络的安全，才能为社会发展提供强大的动力。
参考文献
[1]高鹏，李尼格，范杰.电力系统信息通信网络安全及防护研究[J].现代电子技术，2014，(18)：146-148，151.
有关电力系统分析论文篇二
《 电力系统应用站所终端研究 》
摘要：将站所终端安装在传统的开关站、配电室、环网柜、箱式变电站等处，以完成遥信、遥测、遥控和馈线自动化功能。装置具有自动故障检测和识别功能，与配电网自动化主站和子站系统配合，实现多条线路的测量控制、隔离故障区域并且恢复非故障区域供电，从而提高供电可靠性和配网的智能化。本文主要介绍了智能电网中的站所终端的软硬设计及其应用。
关键词：电力系统;站所终端;DTU设计;功能
智能电网已经成为世界各国投入科技研发的重点，在欧美一些国家已经逐步上升到国家战略层面，成为国家经济发展和能源政策的重要组成部分。我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出要依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，增强电网优化配置电力的能力和供电可靠性。配电网自动化是智能电网中重要的一环，但是我国刚刚还处于起步的水平，落后发达国家比较多，急需大力发展。因此研究配电网自动化的站所终端是具有非常好的发展前景。本文将介绍站所终端的设计与应用。
1电力系统的发展及应用站所终端的背景
电力系统是由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成的统一系统。在大力建设坚强型智能电网环境下,配网自动化既提高供电可靠性和供电质量、又扩大供电能力和实现配电网高效经济运行,是实现智能电网的重要基础之一。重“输”轻“配”已是过去时，配电网会是未来主流趋势。配网自动化是应用现代计算机技术、远动、自控、通讯等先进技术手段，实现配网在线和离线远方监控，以达到配网安全、可靠、高效运行之目的。
2站所终端的系统设计原理
总体来说电力系统站所终端DTU的功能主要就是实现对远方一次设备的遥信、遥测、遥控“三遥”自动化功能。具备就地采集开关的模拟量和状态量以及控制开关分合闸功能，具备测量数据、状态数据的远传和远方控制功能。在其设计上，主要是分为硬件设计和软件设计。站所终端是由主控板和采集板两个系统共同工作的。主控系统负责监控采集板、与配电自动化主站子站通讯。采集板负责数据采样、处理。两板之间通过CAN总线和RS485总线进行交互。终端具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能，能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动复归，也能根据故障性质(瞬时性或永久性)自动选择复归方式。具备软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性。
2.1硬件设计
系统主控板和采集板各自拥有一个中央处理器(CPU)，都使用STM32F207。其具有自适应实时加速器，可以让程序在Flash中以最高120MHz频率执行时，能够实现零等待状态的运行性能，内置存储器保护单元，能够实现高达150DMIPS性能。处理器自带1个网络口、1个全速USB接口和2个CAN口。主控板提供两路网络口，4路串口，1个CAN口。采集板上的采样芯片采用ADE7878，是一款高精度、三相电能计量IC，采用串行接口，并提供三路灵活的脉冲输出。该器件内置七个ADC、基准电压源电路和所有必需的信号处理电路，实现总(基波和谐波)有功/无功/视在功率测量，以及基波有功和无功功率测量和有效值计算。ADE7878有七路模拟量输入，分成电流和电压两个通道。ADE7878提供三种串行通讯口，主模式HSDC接口的最高的通讯速度为8MHz，可以采集电压、电流瞬时值以用于谐波分析计算。
2.2软件设计
终端软件包括主控板程序和采集板程序。主控板通信协议和数据处理功能比较繁杂，程序调度比较麻烦，因此选用了具有实时性、开源性、可靠性的FREERTOS操作系统。FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器等，可满足本系统的需要。实现站所终端的技术规范所要求的遥信、遥测、遥控等功能。主控板有自检、自恢复功能，拥有运行指示灯。监控开关电源工作状态，采集遥信值，并且控制就地指示灯。上行通信协议使用国家电网DL/T634.5104和DL/T634.5101。与采集板交互的通信协议采用自定义格式。主控板具备对时功能，支持SNTP等对时方式，接收主站或其它时间同步装置的对时命令，与主站时钟保持同步。终端接受并执行来自主站或子站的遥控命令，完成开关的分、合闸操作。遥控采取“遥控预制-返送校核-操作执行命令”的方式。采集板为了满足实时性的要求采用的是裸机程序。处理器采集采样芯片的波形信号后，10毫秒计算一次电流有效值。每条线路的零序电流和零序电压，即可以由三相电流或三相电压计算获得，也可由零序CT或零序PT直接采集获得，可根据现场实际情况灵活配置。采样值周期的通过CAN总线发送给主控板。如果采样值超过阀值，控制操作继电器动作，使开关跳闸，并且记录事件、上报故障遥信给主控板。
3站所终端在电力系统中的应用
站所终端是配网自动化的主要设备。随着我国配网自动化水平的逐步提高，越来越多的站所终端被投入使用。配电系统自动化涉及范围主要是指10kV中压系统。配电自动化主要就是监控此处的一次设备。站所终端主要用于环网柜、开闭所等，实现电气量的监测和控制，故障诊断、故障隔离。
4结束语
本文简要分析了电力系统站所站所终端的设计与应用，结合电力行业正在快步走向智能电网的实际情况，可以得知将站所终端应用于电力系统中，市场需求巨大，应用前景非常乐观，必将带来满意的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]国家能源局.DLT721-2013配电网自动化系统远方终端.2013.8.
[2]田劲.电力系统站所远方终端DTU的设计与应用研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.2012,5.
[3]赵翠然.基于IEC61850的配电终端建模及自描述研究[D].华北电力大学硕士学位论文.2013,3.
[4]赵亚崧,孟卫东.防误操作站所型配电终端的实现[J].电气开关,2015,03:101-103.
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