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探讨电力系统设计中的安全运行因素宛鑫（杭州鸿晟电力设计咨询有限公司）摘要：针对电力系统规划与设计的安全因素进行分析，并给出相应解决方案。随着社会经济和电力工业的快速发展，电力系统已成为国民经济最重要、社会发展最广泛、人民生活水平最基本的能源保障方式之一。然而电力系统中存在大量安全隐患（如火灾、地震、雷击、爆炸等）。目前对于电网安全隐患还没有形成统一的认识，导致一些安全隐患始终得不到有效控制。近年来虽然随着安全隐患管控力度的加大已经得到了很大改变，但一些隐患依然存在，且目前尚不能得到有效控制。随着智能电网及“互联网 ”技术的发展和普及应用，以电网安全问题为中心向多个领域拓展已成为必然趋势。关键词：电网规划；电力设计；电网安全 引言随着经济社会的快速发展，电力行业越来越呈现出明显的周期性，给电网的安全运行和电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。电力系统运行安全保障成为电力行业重大课题。如何保证电力系统安全运行是一个涉及系统规划、设计的问题。作为一个能源供应的服务机构，电网规划和设计人员应该考虑到在系统规划与设计中会存在一些影响安全运行的因素。在这一问题上需深入研究。本文在此主要针对目前电网规划与设计中存在一些不安全因素，给出解决方案。电网安全技术研究现状目前，世界上主要的电力系统采用三大类安全技术体系，即基于网络安全技术体系、基于软件安全技术体系、基于物理层的安全技术体系。其中较成熟的是基于网络安全技术体系。电力系统网络结构及规模决定了网络安全与运行可靠性。电力系统安全技术主要目标：实现网络安全功能与安全措施的统一、信息传输的安全性和传输可靠性、电力系统安全性与电网的经济可靠性等标准规范及保障措施等。网络安全作为电力系统安全运行保障体系中最重要、最关键的组成部分，需考虑电力系统的整体安全稳定运行问题。.基于网络的安全技术体系研究现状由于采用网络安全技术体系实现了传统网络安全技术的安全功能与安全措施的统一，在电力系统中实现了基于网络的安全技术体系。目前大多数的电力系统安全技术体系研究都以网络为基础展开。电力系统实现网络安全功能的基本方法是：对网络实现物理隔离、建立密钥管理系统、访问控制系统，对系统建立统一权限和访问控制等方面进行管理。其中，对网络安全技术体系的研究重点在于构建新型安全技术体系。.基于物理层的安全技术体系研究现状电力终端设备是电力系统中最重要的物理基础设施，直接影响整个电力系统最重要的功能与安全问题。物理安全方面基于网络安全技术体系，在结构上包含信息安全技术体系等。针对安全技术体系已提出一些新思路，主要体现在以下几个方面：从安全功能上看，主要有：攻击防护、信息篡改攻击防护、电子政务应用防护（如，电子政务专用网卡）、安全防护、密码（如，身份认证和访问控制）、入侵检测等。从安全性上看，网络攻击防护主要包括攻击防护（如，漏洞防护、恶意软件防护、病毒感染防护）、信息泄露防护（如，加密保护）、网络安全事件（如，入侵事件）、防治措施（如，入侵检测和攻击防护）等。而从物理安全性能来看，攻击防护主要是基于物理层的安全技术体系。在设计和实现智能电网安全技术体系过程中，需要针对物理安全领域研究中最为关键、最具创新性的安全技术：电力安全态势感知、信息安全技术分析与评估技术（）、新一代网络安全技术体系等，目前在电力系统研究领域处于领先地位。我国一直致力于安全技术体系研究与实践推广过程中，一直采用国外先进安全技术进行应电气技术与经济 技术与交流 用研究。这一过程包括：国家、行业标准和安全规范、安全技术等标准及其他相关标准等。这些标准的制定为电力系统整体安全提供了统一规范和技术支持，为当前以及今后解决重大复杂问题提供了基本准则，并在国内得到广泛应用。.针对电网安全防护的研究内容针对电网安全防护的研究内容包括：如，建立完整网络安全防护理论体系构建电网安全防护体系，构建基于网络安全技术体系，对安全技术体系进行升级与完善，通过提升对网络安全防护技术手段水平建立适应现实情况的新一代电力网络安全技术体系。针对不同区域或不同用户开展网络安全防护工作是解决目前电网安全防护存在问题必不可少的重要手段，同时在保护系统安全过程中应充分考虑与电力系统紧密相关的外部威胁因素，采取相应防护措施。针对电力系统中涉及电力、通信、计量 网络仪表、电力工程、工业控制系统等多种系统之间通信业务所涉及的各种信息安全隐患（如信息安全），为加强电网安全技术研究。开展电力系统安全防护相关技术研究对于提高电网整体抵御安全威胁水平，保障电力通信网络安全及电网安全运行具有重要意义。影响电网安全运行的因素影响电网的安全运行因素是多种多样的，因此，在进行规划与设计时，要综合考虑其对系统安全的影响、可能存在不安全因素、潜在安全风险及综合防治措施等方面。电网安全与电力系统安全是一个动态的整体，它既包括对电气设备的安全要求又包括对运行过程的控制要求。为确保系统安全运行，须对这些因素综合考虑并采取相应安全措施。.电网的规划与设计电网的规划与设计是指对电力系统安全进行评估，保证系统安全，减少系统安全风险，提高系统安全水平为目的。规划时应考虑电力系统各部分相互关系。要从总体上把握电网安全现状，分析电网安全状况，在进行规划与设计时，既要考虑其对系统安全影响，又要考虑其可能存在不安全因素及潜在安全风险，为解决电网安全问题打下坚实基础。具体而言包括：（）规划是基于各有关部门对电力系统安全要求进行规划之后所形成的决策系统和决策机制；（）电网规划及设计技术与理论分析；（）规划项目执行过程中可能出现的主要安全风险点。.可能存在不安全因素电力系统中的电气设备一般都是在恶劣的工作环境中运行，需要经受多次的高温和高压的运行操作。同时使用的各种电器元件也都具有一定的危险特性。这些都会对电网的安全运行造成影响。所以，要对可能存在的不安全因素进行分析，做好防范。主要包括：电气设备有一定程度上会发生过载或短路等事故，当这些事故发生时不仅危害到电力企业利益，还会影响到社会稳定系统安全稳定。在规划与设计时应该注意可能存在不安全因素，为防止这些因素导致电网安全运行问题，在设计时必须做好充分准备工作。如果这些设备的设计和运行操作不符合实际情况，就会出现安全隐患，同时，也会影响到系统的安全稳定运行和电网用户利益。.潜在的安全风险潜在安全风险是指与电网安全运行相关的各种不确定性，包括运行过程中可能存在的风险和潜在问题。电网设备是电力系统重要组成，其安全性和可靠性直接影响整个电力系统运行。所以，在进行规划与设计时，应综合考虑到各种可能出现的安全问题，并采取相应安全措施加以防范。只有这样才能保障电力产业的健康可持续发展。.综合防治措施电力系统安全运行是一个动态过程，在系统规划与设计时不仅要考虑电网安全因素外，还要综合考虑这些因素对系统安全性影响，特别是对电网安全运行影响。同时还要考虑对电网安全影响。在各种不安全因素存在时如何采取有效途径消除这些不安全因素，保障电网安全运行状态是一个长期、不断摸索的过程，要在总体安全目标下，根据实际情况，综合考虑系统安全这一系统之间的关系，采取针对性的综合防治措施。主要包括：提高管理水平、加强设施维护以及完善应急机制等。具体包括对电气设备（线路）保护及控制技术措施、应急处置技术、电气试验方法等方面。通过定期或不定期地进行监测、分析和检查、定期调整试验结果、制定预案等方式来提高电网的运行安全水平。主要有：要根据线路故障等事故的严重程度建立相应事故应急预案；提高系统应急能力；提高事故发生时处理人员专业技能、专业素质、技术能力；采取了合理措施、综合各种防治措施应对电力系统安全运行产生一定效益；开展电力系统安全综合评估工作。设置等效防雷装置。电气技术与经济 技术与交流 电网规划对策面对不断出现的新问题，电网规划与设计人员应该积极采取相应措施，避免发生事故或降低事故对电网运行的影响，保证电网的安全稳定运行。首先，电网规划要从实际出发，在充分分析历史数据的基础上结合电力系统的特点和实际情况综合考虑。其次，电网规划要认真分析电力系统的运行特点和影响电网安全运行的主要因素，建立相应评估和预警系统，及时采取相应措施防止事故或降低事故对电网运行安全的影响。.加强设计管理首先，要严格按照国家有关标准规范进行电网规划和设计，加强电力系统规划与设计管理工作。针对各个不同时期出现的新情况、新问题，应该及时调整电网规划或者设计方案。其次，要根据不同电力系统所存在问题选择最合理、有效的解决方案。然后，根据实际情况在科学评估基础上合理选择施工方案。施工过程中，施工者也应积极配合电网系统建设单位进行施工调试。在设计时严格按照设计施工规范要求、相关规定进行工程验收。同时在建设过程中充分利用各种安全管理手段避免安全事故发生。最后，对设计过程进行跟踪评价和检查。.建立完善的电力系统规划与设计应急响应系统突发事故或恶劣天气对电网有很大影响，电网应急响应是十分重要的一环。电网应急响应系统是以保障电网安全运行为目的，针对突发事故对电网的影响，采用科学严谨的应急处理方法，及时快速地采取措施。该系统主要包括三个部分：首先，要制定切实可行的预案。当电网发生故障或事故时，可通过应急预案来组织实施，这一预案应包括应急响应机制、应急组织机构设置、应急管理机构等相关内容。其次，建立一套高效、准确、科学的应急响应系统。在发生事故后应首先立即进行应急处理；当恢复供电时，应确保用户处于稳定状态。建立电力系统应急响应系统应包括组织机构、人员、职责等，并建立相应管理制度。最后，需加强应急管理工作力度。在保障居民正常用电过程中对安全运行产生较大影响并造成损失时，应及时采取措施将损失降低到最低限度。针对重大的影响电力系统安全运行事件或极端天气对电网造成破坏时，应立即启动相应应急预案，在短时间内使电力系统恢复正常运行。智能电网调度可视化系统的设计方案如图所示。图智能电网调度可视化系统的设计及实现电气技术与经济 技术与交流 .电网规划与设计应重视系统预测功能随着电网对电力系统 -的不断渗透，将会引起不同程度，甚至是致命的电网安全事故。因此，电网规划与设计人员须高度重视电网系统预测功能。针对复杂系统的电网规划，设计人员要加强信息技术手段应用，提高电网系统安全预测能力，通过建立系统预测模型对系统准确预测。这样能避免事故发生时给电网造成严重影响，确保电网安全运行。另外，电网规划与设计人员还应该充分利用系统运行中积累的各种数据进行综合分析处理。在分析各种可能发生事故的可能性过程中，充分利用社会数据、工业大数据、网络数据等相关技术，对电力系统进行模拟，从而能够及时发现问题，提高电网运行的分析程度和处理能力，为电网规划与设计提供安全可靠的参考依据。.在电网规划中积极采用安全技术手段，提高电网的安全性电网安全控制包括故障分析，预警和安全技术措施等方面。因此在规划电网时需采取科学合理安全技术措施，确保电网安全运行和电网规划设计合理有效，避免事故发生。首先，根据电力系统特点，结合电网特点及电网规划相关数据计算得出电网运行状态。其次，采用先进安全技术手段，如避雷装置建设及应用等。最后，根据实际情况进行电网技术规划。对于一般电力用户，用电安全十分重要，通过技术手段降低用电风险。电力系统中应该积极采用各种安全技术手段，提高电网稳定性及安全性，为电力规划与设计人员提供强有力的安全保障。结束语综上所述，电网规划与设计中开展应急演练，培养专业人员应急能力，建立安全管理信息系统，将安全管理渗透到各方面，实现多领域安全管理全覆盖，实现对电网安全问题持续监控和预防。各个领域都要考虑各自安全因素，最大程度降低安全风险。同时加强技术创新在其中发挥着越来越重要的作用，尤其是在信息安全问题上。参考文献 杨帅电网系统规划与设计中的安全因素分析 集成电路应用，（）：陈树勇，宋书芳，李兰欣，等智能电网技术综述 电网技术，（）：-（收稿日期：-）电气技术与经济 技术与交流