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            行業知識

            正向隔離裝置物理隔離

             電力終端的安全可靠是電力系統穩定運行的根本。各類用電采集終端在智能電網建設中得到了廣泛應用,但是由于采集終端本身結構簡單、用戶行為無安全管控行為、采集終端部署環境較為惡劣等問題,所以造成終端存在著大量的安全隱患。在用戶用電過程中,惡意攻擊者可以通過攻擊電力終端來盜取電力隱私數據。這些隱私數據中包含了大量的用戶及電力系統的敏感信息。在電力終端緊密連接饋電線路情況下,攻擊者還可以干擾電力正常生產調度流程。電力系統智能終端計算環境安全保證不足,存在終端被惡意控制破壞的風險。
            1集中式饋線自動化概述
            集中式饋線自動化是利用自動化終端監視配電網的運行狀態,及時發現配電網故障,進行故障定位、隔離,以及恢復對非故障區域的供電,通過配電主站完成故障信息收集和事后追憶,能夠處理永久故障、瞬時故障。集中式饋線自動化適用于C類及以上供電區域的配電線路,尤其適用于電纜線路。
            2電力終端安全評估指標體系
            (1)建立指標體系的流程,綜合考慮評估電力終端安全涉及到的指標因素,采用德爾菲法確定評估指標,通過指標同趨勢化、標志變異指標和無量綱轉化對所選取的評估指標進行量化。建立電力終端安全評估指標體系的流程。(2)確定評估指標,由于電力終端設備種類繁多,且電力終端的安全涉及內容廣泛且復雜,所以在設計構建電力終端安全評估指標體系時,參考電力行業標準涉及內容,并利用專家規定程序調查法,綜合考慮指標因素的合理性。在電力信息系統終端設備的應用過程中,其信息安全風險主要來源于兩個建立的指標體系可以滿足實際場景中電力終端安全評估的需要。該指標體系共有3層:目標層、準則層和方案層。目標層指標分為物理安全、網絡安全、系統軟件安全、數據安全和管理安全5大準則。這5個準則層指標又細化分為17個方案層指標,涵蓋了電力終端設備安全評估的各個方面因素。(3)量化評估指標為了保證整個評估方案的科學性、準確性,需要對所有的指標因素進行量化處理。利用數學變換來統一評估值的趨勢,完成評估指標的量化。量化過程包括3個步驟:主成分分析中指標同趨勢化、標志變異指標的標識和無量綱轉化。若評估指標體系中使用了多項指標,需要先將指標同趨勢化,把所有的指標方向一致化。其方法可分為逆向指標正向化和適度指標正向化。
            3故障導航可視化以及巡檢管理模塊的應用
            配電網中出現故障問題以后,系統會發出警報并通過短信方式提醒運維人員,運維人員確認故障信息后,系統可以自動化生成配電網線路位置的規劃圖。規劃圖中會具體顯示故障的具體位置以及現場的照片,故障及其簽單的時間和人員等信息,所有信息一目了然。另外,系統還可以根據現場實際情況,自動化生成到達故障地點的路線規劃圖,運維人員根據路徑規劃圖可以在最短時間內到達故障地點。此功能對于運維人員來說非常方便,因為配電網中涉及很多的硬件設施并且比較分散,基于路徑規劃圖能顯著地縮短運維人員在路途中的時間。運維人員到達配電網故障地點后,正式開展運維工作前,系統會彈出相關核實確認單,確認無誤后即可開展工作,降低了出現人為失誤的概率。
            4用戶停電損失
            配電網某處出現故障時,通過控制開關可以形成含DG的孤島,使其與故障隔離,并對孤島內負荷持續供電。孤島外負荷通過配電自動化,即在分段開關上加裝二遙、三遙配電終端(二遙配電終端具有遙測、遙信的功能;三遙配電終端除包含二遙功能外,還具備遙控的功能),綜合利用計算機、信息和通信等技術,實現對配電網的監測、故障的快速定位與隔離,減少停電損失;谂潆娮詣踊凸聧u劃分形成的孤島范圍,使用遞歸搜索算法求取用戶停電損失。該算法是以負荷節點為研究對象,通過遞歸搜索遍歷配網中每條支路,求取每條支路故障后對負荷點造成的停電損失費用,并累加的過程。在遞歸搜索算法中:負荷節點到主電源節點的路徑稱為主回路,而主回路上的負荷節點若連接其他支路的路徑,稱為子回路。以任意負荷節點為起始節點,向主電源方向,依次搜索主回路上的所有支路、節點和開關裝置,然后以主回路上的節點為起始節點,搜索其連接的子回路,直到遍歷完每一條支路為止。
            5基于層次分析法的電力終端安全評估方案
            層次分析法本質上是一種決策思維方式,把復雜的問題分解為各個組成因素,將這些因素按支配關系分組形成有序的遞階層次結構。根據電力終端安全評估指標體系,準則層中各準則在目標衡量中所占的比重并不相同,通過層次分析法得到各種指標因素的權重關系以供目標決策使用。將待解決問題分為目標層、準則層、方案層,同一層之間的任意兩元素之間不存在支配和從屬關系且相互獨立;構造出各層次中的所有判斷矩陣,計算矩陣是否通過層次一致性檢驗;最后獲取各個指標因素的權重配比,結合模糊綜合評價得到評估方案。
            6孤島劃分
            孤島劃分是提高供電可靠性的重要方式。配電網某處出現故障后,通過合理劃分孤島范圍并與配電自動化結合,可以實現孤島和并網的無縫切換,持續向孤島內負荷供電,減小停電損失。以IEEE-33節點算例進行分析,對孤島劃分進行簡化。故障發生后,為了維持孤島安全穩定運行,所優化的DG應具有儲能和調節電壓頻率的功能。步驟1采用基于啟發式搜索的孤島劃分,將支路和負荷節點作為啟發信息。首先,把支路的類型劃分為3類:第一類為連接DG節點或連接劃分過程中的孤島;第二類為連接負荷節點;第三類為連接母線節點。根據這3種類型,將支路賦予不同的權值,權值越大的則優先劃入孤島。其次,確定2個負荷優先級:為了使孤島處于末端,越靠近末端,負荷優先級越高;提高供電可靠性,在安全的前提下應盡可能使孤島范圍最大,使負荷量的接入具有優先級。步驟2先進行孤島劃分,以DG節點為根節點,將步驟1的條件作為啟發信息,搜索連接的支路,根據權值的高低將支路和連接的負荷節點劃入孤島,權值相同的支路則對所連接的負荷進行優先級比較,優先級高的劃入孤島。然后,在已經劃分好的孤島基礎之上,不斷向所連接支路擴展,以此類推,直至使孤島的范圍最大為止。

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