探析電力配網自動化系統的運行監控安全保護

黃繼發

摘要：近年來，我國的科技水平不斷提高，特別是在物聯網、信息技術、智能化等方面。隨著我國通信技術的不斷發展，為物聯網技術的發展提供了技術支撐，使物聯網技術在我國的許多領域得到了廣泛的應用。目前，在電力行業中，配電自動化系統已經應用于電力監控系統中，并逐漸成為電力系統不可或缺的一部分。配電自動化系統的原理在應用場景和技術架構上與物聯網基本相同。因此，在實際應用過程中，仍然面臨許多安全問題，影響系統的順利運行。電力工業是我國的基礎產業，直接關系到我國的經濟發展和人民的日常生產生活。電力系統的穩定性對中國尤為重要。

關鍵詞：電力配網;自動化系統;運行監控;安全保護

1物聯網技術概述

電力配電自動化系統與物聯網技術的原理基本相同，因此本文對物聯網技術架構進行分析。物聯網技術架構主要分為三個階層：分別是應用層、業務層、感知層。物聯網技術的這三個階層也被國內外學者稱之為“云-管-端”模式，其中，應用層的主要功能包括數據儲存、數據信息管理、標識解析以及在各種場景的應用，應用層能對感知數據進行綜合整理，從而更好的在各個場景進行應用;感知層主要包含網關、二維碼、智能裝置以及具備感知的傳感器設備，主要用于數據信息的收集;網絡層位于應用層和感知層之間，起到了橋梁的作用，能為上下兩個階層提供專用網絡、異構網絡等數據傳輸所需要的線路，也就是說網絡層能實現兩個階層的網絡相互溝通。

2電力配網自動化系統自身存在的安全問題

電力配網智能化系統的數據傳輸模式采用了C/S結構，這種結構主要有感知層、網絡層以及應用層。其中，應用層主要由系統的自動化程序構成，該層可以對系統的內部數據信息進行收集，收集完成后對這些數據信息進行分析，通過分析的結果對系統的實際運行情況進行有效的監控。感知層主要由電力配網系統的終端構成，該層能收集遙測和遙信等相關的配電數據，并將配電數據傳送至網絡層并經過網絡層的加工，再將數據信息最終的處理結果傳送至應用層，應用層對結果進行審核處理。目前數據信息最主要的數據傳輸方式有以下三種，分別是無線公網數據信息傳輸、無線專網數據信息傳輸及有線光纖網絡數據信息傳輸。

網絡層可選擇的通訊方式較多，如無線網絡通訊、光纖通訊以及載波通訊。雖然在收集傳輸過程中可以選擇的傳輸方法較多，但是這也給電力配網自動化系統在應用層面留下了許多安全隱患。如系統中的數據信息容易被不法分子獲取;可以對系統中的數據信息進行修改降低了數據信息的真實性。從上述兩個安全問題可以看出，目前電力配網自動化系統在實際應用過程中雖然已經取得了良好的應用效果，但存在著安全漏洞卻時刻威脅著電力系統的安全運行，如果抱著僥幸心理一旦遇到突發情況將會對電力系統造成破壞從而影響其正常運行。

3電力配網自動化系統的安全防護措施

3.1在智能綜合監控系統中的應用

在物聯網技術的應用背景下，技術人員可以借助智能綜合監控系統，不斷優化和完善配電網智能監控方案，確保系統能夠科學調控配電站設備的運行性能，提高相關設備處理信息數據的效率和效果。同時，將物聯網技術應用到智能綜合監控系統中，還可以為用戶提供綜合監控功能和人機交互功能。為了實現信息數據的高效采集和處理，實現信息數據的遠程傳輸和管理非常重要。

3.2在配網自動化系統中引入訪問控制技術和加密認證技術

這兩項技術可以有效的提高系統應用層在數據信息傳輸過程中的安全性，目前這兩項技術的實現需要經過四道程序，包括用戶登錄密鑰協商、系統安全性能激活、生成相關加密信令以及對數據信息和加密信令的驗證。加密認證技術是目前安全防護能力較強的一種技術，在配網自動化系統中的應用能提高系統應用層與感知層數據信息傳輸的安全性，對于系統的整體安全而言是至關重要的。

3.3在智能巡檢機器人中的應用

為了充分發揮和利用物聯網技術的應用優勢，可以利用智能巡檢機器人有效解決配電網智能監控管理過程中傳統設備管理存在的問題和漏洞;借助配套設備的應用優勢，實現機械設備檢測機制的發展和完善，最大限度地提高物聯網故障診斷的準確性和有效性，推動電力行業向智能化、現代化、信息化方向可持續發展。同時，在物聯網技術的應用背景下，智能巡檢機器人能夠對各種設備進行全面的維護和管理，從而提高配電網的運行效率和效果，保證電力系統日常供電的穩定性、可靠性和安全性。

3.4安全訪問網關的建立

這是配電自動化系統的第二個網關，在配置網關時可以有效地保護系統主站網絡的安全。安全訪問網關的建立可以有效抵御外部非法網絡入侵。當系統防火墻被犯罪分子入侵時，安全訪問網關可以有效地形成第二保護網絡，有效地抑制入侵，從而保證配網自動化系統主站的安全。此外，安全接入網關的建立還可以喚醒傳感層終端的各種保護措施，如加密系統中的關鍵數據信息，限制登錄系統用戶的權限，根據用戶級別給予相應的訪問權限，嚴格控制系統的最高權限，對登錄用戶的身份信息進行認證，阻止非法登錄用戶。在數據信息加密方面，配電自動化系統可以選擇使用哈希表查找加密方法和多核均衡加密卡加密方法。這兩種加密方法可以有效地提高電力系統內部數據的安全性。

3.5在智能功率控制系統中的應用

（1）在物聯網技術的應用背景下，通過固定風扇，空調系統空調系統的綜合利用將進一步提高電力設備在收集信息和數據、除濕器等設備方面的效率和效果。（2）嚴格按照配電網智能監控的相關標準和要求，從信息數據采集和遠程控制系統建設兩個環節入手，科學調節系統溫度，提高智能功率控制系統的運行性能，充分發揮和利用物聯網技術的應用價值。

3.6信息安全管理平臺建設

配電自動化系統在運行過程中會產生大量的數據信息。如何管理這些信息是提高系統安全性和效率的關鍵。信息安全管理平臺的建設能夠科學合理地管理系統生成的數據信息，主要包括信息匯總、分析和數據信息存儲。這為提高配網自動化系統的運行管理效率提供了大量的數據支持。

4基于物聯網技術電力配網智能監控系統應用效益

在物聯網技術的應用背景下，配電網智能監控系統的內部組成（見圖2）。為了提高系統的應用效率，技術人員選擇了傳感器標簽，如門磁標簽、溫濕度標簽、液體檢測標簽、，振動標簽和感煙標簽，根據配電室的使用要求，監測配電設施的運行狀態。該系統帶來的應用效益主要體現在以下幾個方面：一是可以在線實時監控各配電網設施的運行情況，推動配電網設施管理向智能化方向不斷發展，自動化和信息化;二是采用全天安全監控模式，確保配電網設施可靠安全運行，有效降低安全事故發生的可能性;三是電子監控模式的出現和應用，逐步淘汰了人工巡檢模式，降低了管理人員的體力勞動強度，降低了配電網管理所需的人力成本、物力成本和財務成本;最后，實現配電網系統運行性能的最大化，推動系統運維管理朝著數字化、自動化、信息化方向不斷發展，為提高智能電網建設水平創造良好條件。

結論

配電自動化系統和物聯網技術有一些共同點。基于物聯網技術，探討了物聯網運行過程中的監控和安全防護。以物聯網的技術架構為出發點，闡述了物聯網的結構模型，討論了配電自動化系統的主要安全防護技術，最后針對配電自動化系統的安全保護提出了相應的保護措施。電力系統是我國最重要的基礎設施。其運行安全直接關系到我國的經濟發展和人民的日常生產生活。為了進一步鞏固系統的安全性，應在系統中引入多種安全防護技術，提高整個系統的安全強度。

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