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謹守底線 新能源安全監控拒絕“偽創新”
時間:2017-01-15
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新近發布的《電力發展十三五規劃》明確提出,在大力發展新能源的同時,要優化調整開發布局。這無疑揭示了風電、太陽能發電行業未來五年發展的基本思路,即“建設、消納、送出”的全系統優化,而要實現整體優化,新能源的安全接入與精準高效的運行控制則是必備的前提要素,更是確保電力行業本質安全越來越重要的關鍵一環。

 

體系完善永遠在路上

 

雖然經過十多年的探索和總結,我國在電力監控系統(業內稱為電力二次系統)安全防護方面,已經建立了一套較為完備的工作體系和制度保障。不過,面對“十三五”期間新能源大規模并網的洶涌大潮,電力監控系統安全防護工作永遠在路上。

 

沿著我國電力監控系統安全防護工作發展的歷史脈絡,在我國電力發展史上具有重要意義的二灘水電廠再一次闖入了人們的視野。

 

2000年10月23日,二灘水電廠收到一個異常命令信號,致使該廠在7秒鐘之內甩掉89萬千瓦的出力,導致四川電網幾近瓦解。事后調查發現,該廠把控制系統和辦公自動化系統結合在一起,異常命令就是由辦公自動化系統發出。

 

于是,隨后頒布的原國家經貿委2002年30號令《電網與電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》強調 “生產控制大區和管理信息大區必須物理隔離,生產控制用的調度數據網絡必須與管理網絡、因特網物理隔離。”我國電力監控系統安全防護工作自此拉開了序幕。

 

2004年12月,原國家電監會發布《電力二次系統安全防護規定》(以下簡稱5號令),堪稱電力安全防護工作的里程碑文件。

 

5號令首次提出了“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的電力監控系統安全防護總體策略,主要內容為:合理劃分安全分區,擴充完善電力調度專用數據網,采取必要的安全防護技術和防護設備,剝離非生產性業務,實現電力調度數據網絡與其他網絡的物理隔離。

 

調度自動化系統(SCADA/EMS)、廣域相量測量系統、配電網自動化系統、變電站自動化系統、發電廠自動監控系統、繼電保護、安全自動控制系統、低頻/低壓自動減載系統、負荷控制系統等,由于直接對一次系統運行實時監控是電力生產的重要環節、安全防護的重點與核心,被劃分在控制區(安全Ⅰ區),必須縱向使用電力調度數據網絡或專用通道進行連接。

 

以5號令為核心,我國電力監控系統安全防護體系在之后的十年經受住了各種嚴峻考驗,保障了電力安全可靠供應。同時,為了積極適應能源行業和技術不斷發展的趨勢,電力監控安全防護體系也在技術規范、管理措施上不斷升級完善。

 

2014年9月1日,國家發展改革委第14號令 《電力監控系統安全防護規定》(以下簡稱14號令)正式實施。14號令明確定義了“電力監控系統”是指“用于監視和控制電力生產及供應過程的、基于計算機及網絡技術的業務系統及智能設備,以及作為基礎支撐的通信及數據網絡等”,應當劃分為生產控制大區和管理信息大區。

 

相較于之前的5號令,14號令在技術方面,一是針對配電網、分布式電源廣泛使用無線公網進行數據通信的實際情況,提出了在生產控制大區內設置“安全接入區”;二是對生產控制大區內部分二次設備,從設備選型及配置、漏洞及風險整改等方面提出了相關要求,使電力監控系統安全防護體系從重點強化 “邊界防護”向“縱深防御”發展。

 

同時,14號令規定電力企業應當按照“誰主管誰負責,誰運營誰負責”的原則,建立健全電力二次系統安全管理制度,落實分級負責的責任制。并且,建立健全電力監控系統安全防護評估制度,采取以自評估為主、檢查評估為輔的方式,將電力監控系統安全評估納入電力系統安全評價體系。

 

2015年2月,國家能源局又制定了《電力監控系統安全防護總體方案》等安全防護方案和評估規范,確定了電力監控系統安全防護體系的總體框架,細化了安全防護總體原則,提出了省級以上調度中心、地(縣)級調度中心、發電廠、變電站、配電等的電力監控系統安全防護方案及電力監控系統安全防護評估規范。

 

十多年來,以保障電力系統安全運行為準則,我國電力監控系統安全防護工作經歷了從無到有、從弱到強的“蛻變”升級過程。

 

無線通信技術帶來的挑戰

 

一直以來,電力監控系統都是按照規范采用專線專網的通信方式,不過隨著通信技術的飛速發展,電力安全防護體系也不可避免地遭遇到新環境、新技術、新理念的沖擊,尤其是隨著新能源的大規模并網,新能源監控安全防護方面出現了一些新問題,集中體現在生產控制大區究竟能否使用無線通信網絡。

 

實際上,14號令第十三條明確規定,“生產控制大區除安全接入區外,應當禁止選用具有無線通信功能的設備。” 《電力監控系統安全防護總體方案》亦有此項規定。

 

14號令提出的設置安全接入區,正是考慮當生產控制大區中某個業務系統需要使用無線或公用網絡與外部終端進行通信時,必須采用電力專用橫向單向安全隔離裝置將外部數據通過安全區與生產控制大區相連。同時,生產控制大區內部設備之間的通信禁止使用無線通訊。

 

該條規定針對風電場、太陽能電站等新能源,簡而言之就是在大型光伏電站、風電場生產控制大區中,禁止使用4G等無線網絡通信。

 

但是,據了解,目前新能源項目采用無線及公用通信網進行控制連接的個案并不少見。造成這種現象的原因有多方面:一方面,新能源項目投資建造方對相關條令學習理解不夠透徹,從而出現偏差;另一方面,是個別企業為了在系統建設中引入自己的技術理念,力圖打破傳統模式,從而在市場中占據主導地位;還有一個原因,就是一些企業為了便于集約化管理,提高整體效率,在管理模式和技術選擇上進行的企業內部創新。

 

針對這種亂象,業內某資深專家一語點破,既然電源都是固定的不是移動的,為什么非要用無線網絡。電力系統中僅僅對于不具備電力光纖通訊條件的10千伏及以下電壓等級、末梢配電網終端可采用無線通信,例如小型分布式光伏電站等。

 

該專家提出的原則是,無線網絡能不用就不用,因為安全風險太大。如果受條件限制只能采用無線設施,必須要有安全措施。

 

據電力安全防護體系技術人員介紹,與有線網絡相比,無線通信網絡不僅投資和維護成本高,而且信息傳輸易受雷雨霧天氣、電站環境(如復雜山丘但)以及其它無線電信號的影響,安全性和可靠性都受到很大約束。

 

針對當前業界存在的將控制系統采用無線網絡、云技術視為技術創新的觀點,專家疾呼,現在好像不提“互聯網+”和大數據就讓人感覺落伍了,但是電力系統安全監控一定要正本清源,絕對不能為了追時髦就“一哄而上”。我們搞技術創新必須堅持3個條件,即安全可靠、經濟高效、綠色環保,否則就是垃圾創新、偽創新,遲早會受到歷史的懲罰。多年來,電力系統安全防護的法寶是“三分技術、七分管理”,技術達不到,就靠管理補,這個法寶不能丟。

 

據了解,下一步國家有關部門將組成調查組開展拉網式檢查,對違反14號令的新能源運營商和設備企業追究相關責任。可喜的是,業界多方交流后已達成共識,消除分歧,匯總電力監控系統網絡安全防護的相關內容形成國家標準并報批。統一的技術標準無疑將更加有利于競爭,從而為行業健康發展發揮出積極的作用。

 

“不謀萬世者,不足謀一時;不謀全局者,不足謀一域。”無論是電網企業,還是新能源電站運營商和設備企業,必須謹守安全生產底線,在安全技術和管理模式創新上實現共享共贏,為行業安全、高效、綠色發展貢獻自己的力量。

 

來源:中電新聞網

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