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精品论文 参考文献 电力二次系统安全技术问题探究分析 杭州电力设计院 310014 摘要：为降低电力二次系统安全风险整体水平，实现智能电网条件下电力系统高效运行，对电力二次系统安全风险评估研究进行了综述。分别从二次设备、信息系统和人为因素3方面论述二次系统风险因素的来源，综述各风险因素的作用形式和对一次系统的影响。从二次设备、信息安全和人为风险3 个领域总结并评述了国内外电力二次系统风险评估的研究现状，从模型方法、数据来源和风险指标等方面比较了已有研究成果的优点和不足。分析了在智能电网条件下，电力二次系统安全风险评估面临的系统复杂性、风险因素来源综合多样和风险基础数据缺乏等问题与挑战，并指出未来二次系统风险评估的研究方向为风险因素、数据获取、评估模型和风险应用4 个方面。 关键词：电力二次系统；风险评估；二次设备；信息 0 引言 随着智能电子设备不断增多，不同时期建立的各类信息系统之间的交互变得复杂，信息、设备等安全风险日益加剧，电力二次系统安全面临前所未有的挑战。另外，分布式能源的接入和用电侧交互需求的增长，导致电网运行的复杂性增加，调度操作人员面临的决策压力也越来越大。将二次系统安全风险纳入当前运行风险评估问题，分析二次系统失效安全事件的可能性和严重度，并进行综合定量的评估，显得尤为重要。 电网安全风险评估问题早在20 世纪80 年代就已经受到关注，但到目前为止，相关研究还主要集中在一次系统。从可靠性研究开始，国内外研究人员已经对电力一次系统风险评估进行了比较系统、深入的研究，从设备到系统都有比较完善的分析和评估方法，并且运用于调度运行、检修计划和电网规划等。二次系统安全风险研究大多从安全防御角度提出构想，关注影响系统安全的各个因素，而对整体系统风险评估的研究尚较缺乏。已有的分析手段基本是从设备和信息分别入手，但对两者风险融合分析和人为因素的考虑，及二次系统风险对一次系统的作用形式研究尚少。 本文从电力二次系统安全风险来源入手，总结并评述电力二次系统???全风险，评估国内外研究现状，并指出未来的研究方向，为降低电力二次系统安全风险整体水平提供基础，使智能电网条件下电力系统的安全高效运行成为可能。 1 二次系统风险来源 1.1 二次系统概念 二次系统由软件、设备和其中的交互信息共同组成，并且和控制人员直接交互，其对电力系统的价值在于能够完成一次系统安全运行所需的数据采集、信息处理、装置控制等功能。可将二次系统风险来源分为设备、信息和人因3个部分。过去电网的一些事故经验也表明，这3 者在故障产生、演变、扩大阶段都有着重要影响。 1.2 二次设备因素 电网二次设备是指对一次设备进行监视、测量、控制、调节与辅助的具有行为能力的机械部件及其附属装置，主要包括继电保护和自动装置、RTU 等远端测量监视装置和直流电源设备等。单个二次设备包括多个组件，其正常工作的完成是组件配合的结果。如继电保护装置的安全风险因素主要包括二次回路绝缘老化、裸露接地故障，三相操作继电器箱等辅助装置失效，通信及接口装置通信阻断等。 此外，二次设备往往处于复杂多变的外部环境之中，如大部分远端RTU 装置往往受到温度骤变、电磁干扰和大量灰尘污秽的影响，增加了量测不确定性，也减少了设备寿命。电网正常运行时，二次设备故障会造成量测丢失或错误，影响调度人员对电网的准确感知；一次系统发生故障时，由于继电保护装置等二次设备的拒动或误动，会发生连锁故障，增加停电范围。 1.3 信息系统因素 电力信息系统按照应用划分，可以分为生产控制系统、行政管理系统和市场营销系统3 类。其中生产控制系统直接服务于电力系统运行，主要包SCADA/EMS、变电站自动化系统、配网自动化系统等。这些系统的可靠性和实时性要求很高，采用电力调度通信专网，是信息风险因素的主要来源。电力信息系统的风险因素主要有：硬件遭破坏造成信道阻断、信息遭窃取和篡改；利用软件的漏洞造成拒绝服务、远程控制、非法入侵等；以及变电站或网络通信协议功能完备性、可靠性和可控性等方面的安全隐患。这些风险因素会严重影响到电力生产信息的机密性、完整性和可用性，进而威胁电力系统安全。 1.4 人为风险因素 电网运行的日前计划安排、调度控制命令下达以及故障定位排除等工作需要调度员参与完成的。而调度员由于受自身知识水平限制以及外部环境压力的影响，极有可能无法快速、准确地完成既定操作，造成设备损坏、故障扩大等严重后果；在故障情况下，控制人员的作用尤为重要。人为风险因素主要可以分为以下2 部