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关于电力大数据应用中存在的问题探讨

发表时间:2022-02-10  |  点击率:284

摘要:随着信息科学技术的进步,电力企业逐步实现了智能化、信息化管理,在此基情况下电力系统的信息数据也得到了迅速增长。电力大数据在提高电力企业工作质量和效率的同时,也存在着显著的安全问题,影响着电力大数据的应用。针对电力大数据的安全问题进行有效地解决,是当前电力企业面临的重要工作任务。

关键词:电力大数据 问题 解决措施

0 引言

       随着大数据分析技术的提高和广泛应用,电力企业在日常的生产、经营和管理工作中会产生大量的数据信息。由于大数据建立在网络的基础上,因此电力大数据的应用存在着一些显著的安全问题,阻碍着电力大数据在电网建设中的应用。针对存在的问题提出有效的解决措施,是现代电力企业面临的主要工作。

1 电力大数据应用中存在的安全问题

1.1 有数据泄露的风险

       电力企业在生产、管理、营销的各个环节,都包含实时数据、历史数据、文本数据、多媒体数据等等各种类型的数据,其中这些诸多类型的数据又可分为结构化、半结构化、非结构化数据,由此可以看出,电力大数据的分级结构非常精细,种类比较繁多,这就形成了电力数据庞大的规模。随着这些数据的产生能够促进电网的内部管控能力,并且提高用户的服务效率,但是如果在数据的采集和传输的过程中,不能对大量的数据信息进行有效的控制,就会造成数据信息的泄露。一旦电力大数据被人恶意篡改、泄露,这对电力企业的生产、经营和用户服务都会造成严重的不良影响。

1.2 容易成为网络攻击目标

       电力是国家各项事业正常运行的基础设施,如果发生网络战争,电力网络会成为重要的攻击对象。因此电力大数据时不法分子可利用又可攻击的重要载体。一些通过将恶意软件和病毒代码隐藏在电力数据中间,终能够对电力数据进行篡改和窃取数据目的。通过窃取的电力大数据,可以准确地分析出不法分子攻击目标地的用电分布,形成所在地的电力系统故障,引发重大安全事故。

1.3 数据安全管理风险

       数据安全管理的问题,不仅涉及到电力企业的正常运行,同时还对国家和社会有着重要的意义。通过电力大数据的应用,能够将大量的电力数据信息进行集中存储,这虽然在数据分析和处理方面比较便捷,但是如果管理不当就会造成的大数据的丢失和损坏,引发严重的灾难。现代电力企业,大部分存在着数据安全管理机制问题,这就无法对各个环节的信息数据进行有效的隐私保护,存在一定的数据安全管理风险。

2 电力大数据应用中安全问题解决措施分析

2.1 做好电力大数据的安全保护

       电力大数据庞大的数据量来自于企业生产、管理、营销的各个环节,因此应对数据采集与传输的各个环节进行有效的安全保护。从数据信息的采集到数据的传输,采取有效的加密保护;在数据存储的过程中进行完整性保证;在数据的使用和恢复过程中力求数据的准确性。在这期间无论是从制度要求还是技术管理,都要对电力大数据面对的安全问题进行有效的评估,进行有针对性的防护,确保电力大数据的信息安全。

2.2 提升电力行业大数据安全管理能力

       在电力大数据安全防护方面,一方面需要先进的技术做支撑,另一方面需要提升数据的安全管理能力,有效保护电力大数据的安全。这主要是因为在大量的电力数据中,不仅包括着企业的运营信息和用电用户的隐私信息,而且还有一些关系国国家和社会决策的重要信息。因此在电力大数据应用过程中,要不断提高电力企业员工的安全防护意识。对企业的员工定期开展电力大数据类型和数据的专业防护知识培训,让员工从根本上意识到电力大数据的价值和重要性,充分提升员工的大数据安全管理能力。为电力大数据的安全防护打下基础。

2.3 以长远的眼光思考数据安全问题

       随着大数据分析技术的不断提高,电力大数据的应用给电力行业带来了机遇也带来了挑战。在现代电力企业的经营中,数据安全管理的理念将代替传统的工作思路,现代企业的运营须站在电力大数据安全的角度来进行企业的管理。在电力企业的管理过程中,须要认清电力大数据安全的新特点、新趋势,深入分析电力大数据安全存在的突出问题,以长远的眼光进行电力大数据安全的管理工作,确保电力大数据信息安全的发展战略与我国国情保持一致。

3 安科瑞变电所电力运维云平台介绍及选型

3.1云平台概述:

       按照国家电网公司的统计,10kV及以上供电电压等级的工商业用户有200万户以上,此类“用户侧变配电所"产权归电力用户所有(工商企业、住宅小区、学校、医院等),虽然数量众多,但是日常的运行维护工作比较传统,普遍存在以下痛点:

       人工成本高:人工巡视、纸质记录、电话沟通,缺乏智能化的手段

       工作效率低:巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪;

       安全隐患:有些用电单位无专业维护电工、无法即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题;

       抢修时间长:变电所设备种类较多,在分布上也比较分散,无法即时识别和定位故障信息,需要用户通知后到现场确认;

      运行大数据缺少分析:有些用户未有数据汇总分析平台,甚至未安装电力仪表导致运维人员对现场电力参数信息不了解,无法确定电力系统是否正常运行。

3.2应用场所

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3.3云平台架构

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       我司的运维平台综合运用综合保护装置、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关,经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排,线上线下联动;实现用户侧变配电所的24小时无人值守,较全监测各配电回路运行状态,即时定位故障,降低安全风险。通过手机APP下发运维任务到人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程。将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理,提高运维效率、提高故障响应速度,即时发现运行缺陷并做消缺处理。为售电企业提供电能集抄服务,即时掌握用户用电量情况,避免偏差考核;响应泛在电力物联网的政策,增加客户粘性,为后期的增值服务开展做准备。

3.4平台功能

3.5平台配置方案

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3.6产品介绍

3.6.1 AM5SE系列微机综合保护装置

      功能:

    (1)保护功能:主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压、

    (2)低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能

    (3)测量功能:保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量

    (4)通讯功能:提供RS485通讯接口,RS232维护接口,IRIG-B对时接口、USB升级接口,RJ45网口接口

    (5)故障录波功能:保护动作时触发录波,可以记录故障前8个周波后四个周波的数据

    (6)控制回路:自带操作回路,防跳功能

    (7)GPS校时功能:提供时钟同步接口,接收GPS校时信号

       应用:

       35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能,至少包括35kV进线/主变压器(一般容量2000kVA以上)/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器(一般容量2000kVA以下)/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能

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3.6.2 ASD300系列智能操控装置

      功能:

    (1)一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检

    (2)核相、强制加热、强制照明

    (3)语音防误提示

    (4)人体感应及柜内照明、已带电语音播报

    (5)分合闸、远方就地、储能转换开关

    (6)分合闸回路完好指示/电压测量

    (7)预分预合闪光指示

    (8)断路器分合次数统计

    (9)RS485串行通讯接口

    (10)开关柜节点无线测温

    (11)全电参量测量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq

       应用:

       35KV高压及以下中置柜,手车柜,环网柜

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3.6.3 ARTM-Pn无线测温装置

      功能:

    (1)接收多60个ATE100/200/300/400

    (2)3U3I电参量测量

    (3)实时测温功能

    (4)RS485通讯接口,通过标准的MODBUSRTU协议实现组网功能

    (5)具备自检功能

    (6)超温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能

      应用:

      变电站、配电室、箱变等

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3.6.4 APM810系列多功能电力仪表

      功能:

    (1)准确度等级:有功电能0.5S级,无功电能2级

    (2)测量功能:三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量

    (3)电能计量:分相及总双向电能、四象限无功电能

    (4)电能质量监测:2-63次分次谐波、总(奇、偶)谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量

    (5)输入输出:2路开关量输出(选配MD82模块多可扩至8路)及2路开关量输入(选配MD82模块多可扩至26路),开关量输出可配置为报警输出或远程遥控,DO用作报警输出时可自由关联报警内容

    (6)SD卡存储功能:用于电参量、电能、谐波等数据定时存储,波形存储等功能

      应用:

      适用于电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合

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3.6.5 DTSD1352导轨式电能表

      功能:

    (1)测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

    (2)准确级精度:有功0.5S

    (3)电流信号接入:直接接入10(80)A经CT接入1(6)A

    (4)电压信号:100V380V

    (5)通信:RS485接口,支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议

      应用:

      适用于*和大型公建中对电能的分项计量,也可用于企事业单位作电能管理考核。

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3.6.6 ADW300无线智能仪表

      功能:

    (1)测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

    (2)电能质量:电压、电流不平衡度,电压、电流总谐波及2-31分次谐波

    (3)需量:大电流、功率需量及实时电流,功率需量

    (4)准确级精度:0.5s级ADW300外置互感器型1级

    (5)电流信号规格:100A输入,经互感器输入,5 A二次互感接入

    (6)通讯方式:RS485、LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯

      应用:

      ADW300方便用户进行用电监测、集抄和管理,可灵活安装在配电箱中,可用于电力运维、环保监管等在线监测类平台中。

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3.6.7 ARCM300系列电气火灾监控仪表

      功能:

    (1)测量:单回路剩余电流、4路温度、电压、电流、功率、频率、功率因数、视在电能、四象限电能

    (2)保护:剩余电流、温度、过流等

    (3)报警:声光报警,支持消音、复位操作

    (4)开关量:1路继电器输出、4路开关量输入

    (5)通讯方式:RS485、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯

      应用:

      适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

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3.6.8 ANET智能网关

      功能:

    (1)数据采集(支持串口、以太网,只需配置即可兼容支持标准电力规约的各类仪表)

    (2)数据上传(支持往上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台上传数据)

    (3)边缘计算(灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由)

    (4)远程管理(远程配置、远程升级、远程监视)

      应用:

      泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、第三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台

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3.7 现场应用图片

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3.8平台价值

      为电力运维企业提供线上运维服务平台,实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排,线上线下联动。

       将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理,提高运维效率、提高故障响应速度;响应泛在电力物联网的政策,增加客户粘性,为后期的增值服务开展做准备;为售电企业提供电能集抄服务,即时掌握用户用电量情况,避免偏差考核;

3.9访问方式

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3.10 典型案例

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4 结语

       综上所述,随着电力企业的智能化、信息化建设不断完善,应用大数据技术对电力系统进行管理是时代发展的必然。电力大数据的应用建立在网络的基础上,因此电力大数据在应用过程中呈现明显的安全风险问题,针对存在的问题,进行有效的安全防护,是现代电力企业发展的重要方向。

参考文献

[1] 吴凯峰,刘万涛,李彦虎.电力大数据分析技术与应用[J].中国电力,2015,48(02):111-116+127.

[2] 陈超,张顺仕,尚守卫.大数据背景下电力行业数据应用研究[J].现代电子技术,2013,36(24):8-11+14.

[3] 汪宏亮.李泊恺.浅谈电力大数据应用中呈现的问题和解决措施

[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版


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