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關(guān)于電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題探討

關(guān)于電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題探討

2022/2/7 17:09:44

0 引言

       隨著大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的提高和廣泛應(yīng)用,電力企業(yè)在日常的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理工作中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息。由于大數(shù)據(jù)建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,因此電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用存在著一些顯著的安全問(wèn)題,阻礙著電力大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用。針對(duì)存在的問(wèn)題提出有效的解決措施,是現(xiàn)代電力企業(yè)面臨的主要工作。

1 電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用中存在的安全問(wèn)題

1.1 有數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)

       電力企業(yè)在生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷的各個(gè)環(huán)節(jié),都包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等等各種類型的數(shù)據(jù),其中這些諸多類型的數(shù)據(jù)又可分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),由此可以看出,電力大數(shù)據(jù)的分級(jí)結(jié)構(gòu)非常精細(xì),種類比較繁多,這就形成了電力數(shù)據(jù)龐大的規(guī)模。隨著這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生能夠促進(jìn)電網(wǎng)的內(nèi)部管控能力,并且提高用戶的服務(wù)效率,但是如果在數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)倪^(guò)程中,不能對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的控制,就會(huì)造成數(shù)據(jù)信息的泄露。一旦電力大數(shù)據(jù)被人惡意篡改、泄露,這對(duì)電力企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和用戶服務(wù)都會(huì)造成嚴(yán)重的不良影響。

1.2 容易成為網(wǎng)絡(luò)攻擊目標(biāo)

       電力是國(guó)家各項(xiàng)事業(yè)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施,如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)爭(zhēng),電力網(wǎng)絡(luò)會(huì)成為重要的攻擊對(duì)象。因此電力大數(shù)據(jù)時(shí)不法分子可利用又可攻擊的重要載體。一些黑客通過(guò)將惡意軟件和病毒代碼隱藏在電力數(shù)據(jù)中間,終能夠?qū)﹄娏?shù)據(jù)進(jìn)行篡改和竊取數(shù)據(jù)目的。通過(guò)竊取的電力大數(shù)據(jù),可以準(zhǔn)確地分析出不法分子攻擊目標(biāo)地的用電分布,形成所在地的電力系統(tǒng)故障,引發(fā)重大安全事故。

1.3 數(shù)據(jù)安全管理風(fēng)險(xiǎn)

       數(shù)據(jù)安全管理的問(wèn)題,不僅涉及到電力企業(yè)的正常運(yùn)行,同時(shí)還對(duì)國(guó)家和社會(huì)有著重要的意義。通過(guò)電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,能夠?qū)⒋罅康碾娏?shù)據(jù)信息進(jìn)行集中存儲(chǔ),這雖然在數(shù)據(jù)分析和處理方面比較便捷,但是如果管理不當(dāng)就會(huì)造成的大數(shù)據(jù)的丟失和損壞,引發(fā)嚴(yán)重的災(zāi)難?,F(xiàn)代電力企業(yè),大部分存在著數(shù)據(jù)安全管理機(jī)制問(wèn)題,這就無(wú)法對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的隱私保護(hù),存在一定的數(shù)據(jù)安全管理風(fēng)險(xiǎn)。

2 電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用中安全問(wèn)題解決措施分析

2.1 做好電力大數(shù)據(jù)的安全保護(hù)

       電力大數(shù)據(jù)龐大的數(shù)據(jù)量來(lái)自于企業(yè)生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷的各個(gè)環(huán)節(jié),因此應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的安全保護(hù)。從數(shù)據(jù)信息的采集到數(shù)據(jù)的傳輸,采取有效的加密保護(hù);在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的過(guò)程中進(jìn)行完整性保證;在數(shù)據(jù)的使用和恢復(fù)過(guò)程中力求數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在這期間無(wú)論是從制度要求還是技術(shù)管理,都要對(duì)電力大數(shù)據(jù)面對(duì)的安全問(wèn)題進(jìn)行有效的評(píng)估,進(jìn)行有針對(duì)性的防護(hù),確保電力大數(shù)據(jù)的信息安全。

2.2 提升電力行業(yè)大數(shù)據(jù)安全管理能力

       在電力大數(shù)據(jù)安全防護(hù)方面,一方面需要先進(jìn)的技術(shù)做支撐,另一方面需要提升數(shù)據(jù)的安全管理能力,有效保護(hù)電力大數(shù)據(jù)的安全。這主要是因?yàn)樵诖罅康碾娏?shù)據(jù)中,不僅包括著企業(yè)的運(yùn)營(yíng)信息和用電用戶的隱私信息,而且還有一些關(guān)系國(guó)國(guó)家和社會(huì)決策的重要信息。因此在電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用過(guò)程中,要不斷提高電力企業(yè)員工的安全防護(hù)意識(shí)。對(duì)企業(yè)的員工定期開展電力大數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)的專業(yè)防護(hù)知識(shí)培訓(xùn),讓員工從根本上意識(shí)到電力大數(shù)據(jù)的價(jià)值和重要性,充分提升員工的大數(shù)據(jù)安全管理能力。為電力大數(shù)據(jù)的安全防護(hù)打下基礎(chǔ)。

2.3 以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光思考數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

       隨著大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的不斷提高,電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用給電力行業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。在現(xiàn)代電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)中,數(shù)據(jù)安全管理的理念將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工作思路,現(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)營(yíng)須站在電力大數(shù)據(jù)安全的角度來(lái)進(jìn)行企業(yè)的管理。在電力企業(yè)的管理過(guò)程中,須要認(rèn)清電力大數(shù)據(jù)安全的新特點(diǎn)、新趨勢(shì),深入分析電力大數(shù)據(jù)安全存在的突出問(wèn)題,以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光進(jìn)行電力大數(shù)據(jù)安全的管理工作,確保電力大數(shù)據(jù)信息安全的發(fā)展戰(zhàn)略與我國(guó)國(guó)情保持一致。

3 安科瑞變電所電力運(yùn)維云平臺(tái)介紹及選型

3.1云平臺(tái)概述:

       按照國(guó)家電網(wǎng)公司的統(tǒng)計(jì),10kV及以上供電電壓等級(jí)的工商業(yè)用戶有200萬(wàn)戶以上,此類“用戶側(cè)變配電所”產(chǎn)權(quán)歸電力用戶所有(工商企業(yè)、住宅小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等),雖然數(shù)量眾多,但是日常的運(yùn)行維護(hù)工作比較傳統(tǒng),普遍存在以下痛點(diǎn):

       人工成本高:人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話溝通,缺乏智能化的手段

       工作效率低:巡視頻率低、巡檢任務(wù)無(wú)法定位、巡檢過(guò)程不標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤;

       安全隱患:有些用電單位無(wú)專業(yè)維護(hù)電工、無(wú)法即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題;

       搶修時(shí)間長(zhǎng):變電所設(shè)備種類較多,在分布上也比較分散,無(wú)法即時(shí)識(shí)別和定位故障信息,需要用戶通知后到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn);

      運(yùn)行大數(shù)據(jù)缺少分析:有些用戶未有數(shù)據(jù)匯總分析平臺(tái),甚至未安裝電力儀表導(dǎo)致運(yùn)維人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電力參數(shù)信息不了解,無(wú)法確定電力系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

3.3云平臺(tái)架構(gòu)

       我司的運(yùn)維平臺(tái)綜合運(yùn)用綜合保護(hù)裝置、多功能電力儀表、母排及線纜測(cè)溫裝置、變壓器溫控儀、視頻攝像頭、水浸煙霧、溫濕度、門磁等多種傳感器統(tǒng)一接入變電所現(xiàn)場(chǎng)的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān),經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺(tái)。實(shí)時(shí)集中監(jiān)測(cè)所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排,線上線下聯(lián)動(dòng);實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時(shí)無(wú)人值守,較全監(jiān)測(cè)各配電回路運(yùn)行狀態(tài),即時(shí)定位故障,降低安全風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到指定人員手機(jī)上,并通過(guò)GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過(guò)程。將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理,提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度,即時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù),即時(shí)掌握用戶用電量情況,避免偏差考核;響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策,增加客戶粘性,為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備。

3.4平臺(tái)功能

3.5平臺(tái)配置方案

3.6產(chǎn)品介紹

3.6.1 AM5SE系列微機(jī)綜合保護(hù)裝置

      功能:

    (1)保護(hù)功能:主變差動(dòng)保護(hù)功能、主變后備保護(hù)、三段式過(guò)流帶方向帶電壓閉鎖、三段式過(guò)流、零序電流保護(hù)、過(guò)電壓、

    (2)低電壓保護(hù)、大功率電機(jī)保護(hù)、高壓電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)、PT并列功能、非電量保護(hù)、并網(wǎng)逆功率保護(hù)、檢同期功能

    (3)測(cè)量功能:保護(hù)電流、測(cè)量電流、零序電流、母線電壓、零序電壓4-20MA輸出、直流測(cè)量

    (4)通訊功能:提供RS485通訊接口,RS232維護(hù)接口,IRIG-B對(duì)時(shí)接口、USB升級(jí)接口,RJ45網(wǎng)口接口

    (5)故障錄波功能:保護(hù)動(dòng)作時(shí)觸發(fā)錄波,可以記錄故障前8個(gè)周波后四個(gè)周波的數(shù)據(jù)

    (6)控制回路:自帶操作回路,防跳功能

    (7)GPS校時(shí)功能:提供時(shí)鐘同步接口,接收GPS校時(shí)信號(hào)

       應(yīng)用:

       35kV及以下電壓等級(jí)的變配電站及設(shè)備的保護(hù)測(cè)控功能,至少包括35kV進(jìn)線/主變壓器(一般容量2000kVA以上)/PT/母聯(lián)、10kV進(jìn)線/饋線/配電變壓器(一般容量2000kVA以下)/高壓電動(dòng)機(jī)/高壓電容器/母聯(lián)/PT等設(shè)備的保護(hù)和自動(dòng)控制功能

3.6.2 ASD300系列智能操控裝置

      功能:

    (1)一次動(dòng)態(tài)模擬圖指示及自檢帶電顯示、閉鎖及自檢

    (2)核相、強(qiáng)制加熱、強(qiáng)制照明

    (3)語(yǔ)音防誤提示

    (4)人體感應(yīng)及柜內(nèi)照明、已帶電語(yǔ)音播報(bào)

    (5)分合閘、遠(yuǎn)方就地、儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換開關(guān)

    (6)分合閘回路完好指示/電壓測(cè)量

    (7)預(yù)分預(yù)合閃光指示

    (8)斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計(jì)

    (9)RS485串行通訊接口

    (10)開關(guān)柜節(jié)點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫

    (11)全電參量測(cè)量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq

       應(yīng)用:

       35KV高壓及以下中置柜,手車柜,環(huán)網(wǎng)柜

3.6.3 ARTM-Pn無(wú)線測(cè)溫裝置

      功能:

    (1)接收多60個(gè)ATE100/200/300/400

    (2)3U3I電參量測(cè)量

    (3)實(shí)時(shí)測(cè)溫功能

    (4)RS485通訊接口,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUSRTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能

    (5)具備自檢功能

    (6)超溫、高溫、相間溫差報(bào)警、溫度突變量告警功能

      應(yīng)用:

      變電站、配電室、箱變等

3.6.4 APM810系列多功能電力儀表

      功能:

    (1)準(zhǔn)確度等級(jí):有功電能0.5S級(jí),無(wú)功電能2級(jí)

    (2)測(cè)量功能:三相電壓、三相電流、分相及總有功功率、分相及總無(wú)功功率、分相及總視在功率、分相及總功率因數(shù)、頻率、需量

    (3)電能計(jì)量:分相及總雙向電能、四象限無(wú)功電能

    (4)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè):2-63次分次諧波、總(奇、偶)諧波測(cè)量、電壓波峰系數(shù)、電話波峰因子、電流K系數(shù)測(cè)量

    (5)輸入輸出:2路開關(guān)量輸出(選配MD82模塊多可擴(kuò)至8路)及2路開關(guān)量輸入(選配MD82模塊多可擴(kuò)至26路),開關(guān)量輸出可配置為報(bào)警輸出或遠(yuǎn)程遙控,DO用作報(bào)警輸出時(shí)可自由關(guān)聯(lián)報(bào)警內(nèi)容

    (6)SD卡存儲(chǔ)功能:用于電參量、電能、諧波等數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ),波形存儲(chǔ)等功能

      應(yīng)用:

      適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大廈等需要電力監(jiān)控的場(chǎng)合

3.6.5 DTSD1352導(dǎo)軌式電能表

      功能:

    (1)測(cè)量功能:三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);

    (2)準(zhǔn)確級(jí)精度:有功0.5S

    (3)電流信號(hào)接入:直接接入10(80)A經(jīng)CT接入1(6)A

    (4)電壓信號(hào):100V380V

    (5)通信:RS485接口,支持MODBUS-RTU或者DL/T645通訊協(xié)議

      應(yīng)用:

      適用于政府機(jī)關(guān)和大型公建中對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量,也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

3.6.6 ADW300無(wú)線智能儀表

      功能:

    (1)測(cè)量功能:三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);

    (2)電能質(zhì)量:電壓、電流不平衡度,電壓、電流總諧波及2-31分次諧波

    (3)需量:大電流、功率需量及實(shí)時(shí)電流,功率需量

    (4)準(zhǔn)確級(jí)精度:0.5s級(jí)ADW300外置互感器型1級(jí)

    (5)電流信號(hào)規(guī)格:100A輸入,經(jīng)互感器輸入,5 A二次互感接入

    (6)通訊方式:RS485、LORA無(wú)線通訊、NB-IOT無(wú)線通訊、4G無(wú)線通訊

      應(yīng)用:

      ADW300方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理,可靈活安裝在配電箱中,可用于電力運(yùn)維、環(huán)保監(jiān)管等在線監(jiān)測(cè)類平臺(tái)中。

3.6.7 ARCM300系列電氣火災(zāi)監(jiān)控儀表

      功能:

    (1)測(cè)量:?jiǎn)位芈肥S嚯娏鳌?路溫度、電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、視在電能、四象限電能

    (2)保護(hù):剩余電流、溫度、過(guò)流等

    (3)報(bào)警:聲光報(bào)警,支持消音、復(fù)位操作

    (4)開關(guān)量:1路繼電器輸出、4路開關(guān)量輸入

    (5)通訊方式:RS485、NB-IOT無(wú)線通訊、4G無(wú)線通訊

      應(yīng)用:

      適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.6.8 ANET智能網(wǎng)關(guān)

      功能:

    (1)數(shù)據(jù)采集(支持串口、以太網(wǎng),只需配置即可兼容支持標(biāo)準(zhǔn)電力規(guī)約的各類儀表)

    (2)數(shù)據(jù)上傳(支持往上海分類分項(xiàng)能耗平臺(tái)、寧夏電力需求側(cè)平臺(tái)、江蘇電力運(yùn)維平臺(tái)、浙江電力運(yùn)維平臺(tái)上傳數(shù)據(jù))

    (3)邊緣計(jì)算(靈活的報(bào)警閾值設(shè)置、主動(dòng)上傳報(bào)警信息、數(shù)據(jù)合并計(jì)算、斷點(diǎn)續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密、4G路由)

    (4)遠(yuǎn)程管理(遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程升級(jí)、遠(yuǎn)程監(jiān)視)

      應(yīng)用:

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、能耗系統(tǒng)平臺(tái)、電力需求側(cè)管理平臺(tái)、第三方云平臺(tái)、預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)平臺(tái)、電力監(jiān)控平臺(tái)、能源綜合管理平臺(tái)

3.7 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖片

 

3.8平臺(tái)價(jià)值

      為電力運(yùn)維企業(yè)提供線上運(yùn)維服務(wù)平臺(tái),實(shí)時(shí)集中監(jiān)測(cè)所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排,線上線下聯(lián)動(dòng)。

       將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理,提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度;響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策,增加客戶粘性,為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備;為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù),即時(shí)掌握用戶用電量情況,避免偏差考核;

3.9訪問(wèn)方式

3.10 典型案例

4 結(jié)語(yǔ)

       綜上所述,隨著電力企業(yè)的智能化、信息化建設(shè)不斷完善,應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理是時(shí)代發(fā)展的必然。電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,因此電力大數(shù)據(jù)在應(yīng)用過(guò)程中呈現(xiàn)明顯的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,針對(duì)存在的問(wèn)題,進(jìn)行有效的安全防護(hù),是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的重要方向。

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王靜
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