電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置集群虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

白曉彤

【摘要】：電力供應(yīng)對(duì)于社會(huì)的生產(chǎn)與民眾的生活來說至關(guān)重要，作為電網(wǎng)運(yùn)行中的核心部分，調(diào)度自動(dòng)化體系統(tǒng)的功能和作用是明顯的，有效確保了電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全和質(zhì)量。新型智能技術(shù)的興起，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度管理工作提出了新的要求，調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的智能改造非常關(guān)鍵，設(shè)計(jì)專用集群虛擬網(wǎng)關(guān)，能夠提升電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行效率。本文通過科學(xué)分析電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)的狀況，說明了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中縱向加密技術(shù)的應(yīng)用方法。此研究以探究電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中縱向加密技術(shù)的應(yīng)用方法為目的，從而提升我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度工作管理的綜合水平。

【關(guān)鍵詞】：調(diào)度自動(dòng)化；虛擬網(wǎng)關(guān)；縱向加密

【前言】：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使電網(wǎng)系統(tǒng)得以完善，受到智能化技術(shù)的影響，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在升級(jí)更新的過程中，應(yīng)對(duì)所接入系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)終端相應(yīng)的設(shè)備加以健全。長(zhǎng)久以來，由于多前置系統(tǒng)功能穩(wěn)定性不足，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置系統(tǒng)負(fù)載失衡、檢測(cè)欠缺等弊端，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)作的效果較低。為此，針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，科學(xué)設(shè)計(jì)并應(yīng)用前置集群虛擬網(wǎng)關(guān)是非常必要的，具有重要的實(shí)踐意義。

1.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)狀況分析

從目前的情況來看，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在升級(jí)的過程中，添加了前置服務(wù)器，由此導(dǎo)致下述兩方面缺陷的出現(xiàn)：一方面，產(chǎn)生了大量的RTU地址變更情況。在前置服務(wù)器和RTU間實(shí)施數(shù)據(jù)的交換過程中，各個(gè)RTU系統(tǒng)均應(yīng)錄入前置服務(wù)器中相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)IP。如果對(duì)前置服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)容處理，則應(yīng)以人工配置方式完成各個(gè)RTU系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)IP配置，耗費(fèi)過多人力、物資。一般來說，各個(gè)電廠與變電站最少需要兩套前置服務(wù)器供應(yīng)。經(jīng)過合理構(gòu)建數(shù)據(jù)網(wǎng)二平面處理以后，相應(yīng)的RTU處理任務(wù)增多[1]。另一方面，受限于系統(tǒng)的接入地址以及硬件功能情況，導(dǎo)致RTU始終一直呈現(xiàn)出高負(fù)荷的情況，增加了系統(tǒng)應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)穩(wěn)定性十分不利，有待改進(jìn)。

2.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中縱向加密技術(shù)的應(yīng)用

2.1以縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)處理突發(fā)故障并發(fā)揮安全功效

合理采用縱向加密技術(shù)，使加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)可以穩(wěn)定地運(yùn)行，同時(shí)可以有效對(duì)突發(fā)故障加以科學(xué)處理。當(dāng)產(chǎn)生加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)突發(fā)故障的時(shí)候，相應(yīng)的數(shù)據(jù)加密功能可能失效，所以，此時(shí)相關(guān)工作人員在遇到這種故障情況下，在確保采用防誤操控的對(duì)策的基礎(chǔ)之上，以人為性的方式及時(shí)關(guān)閉相關(guān)電源，使其開始處于旁路運(yùn)作的狀態(tài)，如此有效防止了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)堵塞的狀況發(fā)生，保證相關(guān)的數(shù)據(jù)傳遞流暢。同時(shí)，確保其安全功效的發(fā)揮也十分重要。第一，應(yīng)確保通信認(rèn)證功能得以發(fā)揮。運(yùn)用精簡(jiǎn)的秘鑰協(xié)商協(xié)議，從而減輕了相關(guān)設(shè)備的存儲(chǔ)壓力，并且提升了協(xié)商的工作效率。注重隨機(jī)序列號(hào)的的合理增添，有效避免抗重放的攻擊。第二，做好安全的審計(jì)與警示工作。對(duì)安全日志進(jìn)一步完善，發(fā)揮審計(jì)功效，并且保持和相關(guān)裝置系統(tǒng)的日志進(jìn)行加密通信，以觸發(fā)與定時(shí)的形式，及時(shí)進(jìn)行警示，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性[2]。第三，注重?cái)?shù)據(jù)的加密功能發(fā)揮。采用內(nèi)嵌專用的密碼的形式對(duì)網(wǎng)關(guān)當(dāng)中的單元進(jìn)行有效處理，并同時(shí)運(yùn)用有關(guān)隧道技術(shù)，完成其在電力生產(chǎn)中的多協(xié)議封裝任務(wù)，采用明通通信形式進(jìn)行相應(yīng)報(bào)文的查看與監(jiān)控，確保其安全性。

2.2縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)應(yīng)用中數(shù)據(jù)過濾及注意事項(xiàng)

縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)應(yīng)在電力應(yīng)用過程當(dāng)中，數(shù)據(jù)綜合過濾功能的發(fā)揮至關(guān)重要。具體來說，利用網(wǎng)關(guān)科學(xué)分析其所獲取的數(shù)據(jù)包信息，并且采用靈活、有針對(duì)性的方式，完成訪問管控對(duì)策的科學(xué)制定，然后，依據(jù)相關(guān)所制定的訪問管控對(duì)策進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)包的改進(jìn)與完善，以便保證其數(shù)據(jù)綜合過濾功能的發(fā)揮。與此同時(shí)，縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)在具體的應(yīng)用過程當(dāng)中，還需要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：第一，由于縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)具有對(duì)雙電源支持的功能，所以對(duì)于縱向加密認(rèn)證裝置設(shè)備的應(yīng)用來說，需要注重其主備電源在線無縫切換功能的正常，使得電源可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用，盡可能規(guī)避或者降低相應(yīng)故障的發(fā)生率，提升運(yùn)行的穩(wěn)定性。第二，實(shí)施相應(yīng)縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的裝配的時(shí)候，有關(guān)檢修企業(yè)需要保證不同電源的使用，使其支持雙電源的功效得以發(fā)揮。第三，進(jìn)行縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)設(shè)施的檢修維護(hù)的過程中，應(yīng)確保檢修維護(hù)操作與相應(yīng)流程管理制度的科學(xué)性與合理性，并及時(shí)向調(diào)度通信中心告知。

2.3縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)在不同規(guī)模變電站部署方案

縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)在電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠確保生產(chǎn)控制區(qū)域和廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)的縱向傳輸當(dāng)中的數(shù)據(jù)更加嚴(yán)密、真實(shí)以及準(zhǔn)確完整，同時(shí)在前置集群虛擬網(wǎng)關(guān)中引入縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)無疑能夠有效提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率并確保系統(tǒng)安全。縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)聯(lián)合應(yīng)用主要體現(xiàn)在不同規(guī)模的變電站部署層面，具體如下：

第一，針對(duì)500kv的變電站來說，可以實(shí)施縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的裝設(shè)，提升管理的安全性。具體來說，針對(duì)xx500kv變電站運(yùn)用相關(guān)的規(guī)范接入形式，主要以雙交換雙路由為主，同時(shí)運(yùn)用兩臺(tái)華為交換機(jī)，并有效采用vrrp協(xié)議。在各個(gè)VLAN的服務(wù)段位置虛擬一個(gè)網(wǎng)關(guān)IP，為企業(yè)的業(yè)務(wù)服務(wù)機(jī)構(gòu)所運(yùn)用，針對(duì)不同路由交換機(jī)，采用OSPF協(xié)議，從而達(dá)到交換機(jī)路由器相關(guān)主備用的動(dòng)態(tài)替換的效果。第二，針對(duì)220kv變電站，采用專門的縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)部署措施。具體來說，主要運(yùn)用單路由雙交換的形式，從而對(duì)長(zhǎng)超變、白雀變以及花城變等不同的220kv變電站實(shí)施IEC-105網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)域進(jìn)行縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)的裝設(shè)[3]。

結(jié)論：從論文的分析與闡述中可知，深入探究電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置集群虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)及應(yīng)用方法非常重要，有利于確保電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。為此，本文通過科學(xué)分析電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)的狀況，說明了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中縱向加密技術(shù)的應(yīng)用方法：以縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)處理突發(fā)故障并發(fā)揮安全功效、縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)應(yīng)用中數(shù)據(jù)過濾及注意事項(xiàng)、縱向加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)在不同規(guī)模變電站部署方案。望此次研究?jī)?nèi)容與結(jié)果，能夠獲得相關(guān)人員的重視，并從中得到一定的幫助，推進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度工作的改革進(jìn)程。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]占震濱，楊博.電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置集群虛擬網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（22）：98-103.

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[3]郭創(chuàng)新，曹一家.電網(wǎng)智能調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，32（8）：7-12.