文档介绍：数字化变电站关键技术及信息安全剖析[摘要]本文首先介绍了变电站自动化发展历程,剖析了变电站自动化系统现状及其局限性,叙述了数字化变电站关键技术:光电互感器、智能断路器、IEC61850标准。指出信息安全缺陷及其解决方法。[关键词]数字化;资源共享;信息安全;加密技术 1引言从20世纪80年代末开始在变电站领域应用综合自动化技术以来,已有近20年历史,对我国电网改造与建设产生了深远影响,广东电网公司在最近几年中,新建220kV及以下变电站均采用综合自动化新技术,提高了电网建设现代化水平,且几乎为无人值守站,减少了变电站建设总造价;另一方面,广东电网公司完成了大量非综合自动化变电站改造为综合自动化变电站。不仅大大提高了电网稳定性与可靠性,而且降低了运行成本。目前,阳江供电局110kV变电站全部为新建或改造综合自动化变电站,且采用无人值守管理模式。然而,目前综合自动化变电站均存在着以下两点通病:一是功能重复以至设备投资重复。比如数据测量、计量、监控、远动分别使用各自变送器,容易造成数据不一致,且增加运行、维护难度;二是系统内使用通讯规约不统一,不同厂家使用不同通讯规约,在系统联调时候需要进行不同程度规约转换,加大了调试复杂性,同样也增加运行、维护难度。因此,目前变电站迫切需要一个简约、智能系统,实现信息共享,以减少投资,提高运行、维护效率。随着计算机应用技术与现代电子技术飞速发展,数字化变电站离我们越来越近。2数字化变电站关键技术数字化变电站主要由光电式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通讯规约基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享与互操作现代化变电站。其有四个主要特点。,出现光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备。光电式互感器具有精度高、线性度好、无铁磁谐振与铁磁饱与、抗干扰能力强,安全性好、传输距离远、体积小、重量轻等特点,并且具备自检功能与在线校准功能。克服了传统互感器绝缘复杂、重量重、体积大,CT动态范围小、易饱与,电磁式PT易产生铁磁谐振,CT二次输出不允许开路等诸多缺点。光电式互感器应用一方面简化继保设备,提高了微机保护精度与可靠性,满足电力系统精确计量要求;另一方面,对电力系统故障反应速度快、灵敏度高、测量范围广,满足暂态保护要求,适应了电力系统数字化、智能化、网络化要求。为一次设备智能化改革提供了基础。按照IEC62063:1999对智能断路器设备定义,它不但具有断路器设备基本功能,还具有在线监视、智能控制、数字化接口与断路器电子操作等一系列高智能化功能。主要体现为:对于一次设备被检测信号回路与被控制操作驱动回路,将采用微处理器与光电技术设计,使传统机电式继电器及控制回路结构大大简化;数字程控器及数字公共信号网络要取代传统导线连接;可编程序取代二次回路中传统继电器及其逻辑回路;光电数字与光纤取代常规强电模拟信号与控制电缆。,是适应光电式互感器应用、智能化一次设备与IEC61850通讯规约需要。我们所熟知传统二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、故障录波装置、稳控装置、VQC将等全部基于标准化、模块化微处理机设计制造,各设备之间连接均采用高速网络通讯,二次设备没有重复I/O现场接口,主要靠网络真正实现数据共享、资源共享。、自动化。运行设备发生故障时,及时提供故障剖析报告,给出故障原因及处理意见。此外,系统应能自动发送设备检修报告,不再进行传统定期检修,而是实现状态检修,大大减少劳动力。、二次设备信息为数字化对象,以高速以太网络通讯平台为基础,通过对数字化信息进行标准化建模,把电力系统调度中心、变电站及变电站内部进行无缝连接唯一自动化国际通讯标准,不仅规范了继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、故障录波装置、稳控装置、VQC等模型与通讯接口,还规范了数字式CT、PT、智能化开关等一次设备模型与通信接口,很好地解决不同厂家使用不同通讯规约矛盾。大大简化了变电站二次系统,强化了各类应用功能。3数字化变电站信息安全对策虽然基于IEC61850标准协议建立起来通信网络体系结构在上层协议上是一致,而且也大大提高变电站内设备互操作性与互换性,但是协议开放性与标准性同样带来一个重要问题:二次系统安全性问题。数字化变电站内由于各种智能电子设备大量应用,变电站内运行、状态与控制等数字化信息需要传送,负责传送这些信息网络通讯系统成为数字化变电站重要平台,因而,网络可靠性直接关系着数字化变电站良好运行。所以信息安全与网络可靠性自然成为人们较为关注两个焦点。目前解决这两个问题主要采用技术措