“双碳”目标下宁夏构建新型电力系统的问题与建议

宁夏作为国内首个新能源综合示范区,新能源装机占比2022年底将达到50%,超越煤电成为第一大电源,随之面临新型电力系统建设带来的问题和挑战。围绕能源资源禀赋、电网网架、电力外送、新能源消纳和转型政策5个方面总结宁夏构建新型电力系统的基础与优势,并结合宁夏发展实际,从产业结构、电力供应保障、新能源并网消纳、安全稳定运行4个方面分析新型电力系统构建过程中存在的问题;最后,围绕上述问题提出了加快能源产业结构转型升级,保障电力安全可靠供应,提升新能源并网消纳能力,提高新型电力系统安全防护能力等相关建议,对推动宁夏能源转型发展和新型电力系统建设具有一定的指导意义。     

新型电力系统网络安全防护挑战与展望

构建新型电力系统是中国国家能源战略的重要发展方向,保障新型电力系统的网络安全意义重大。首先,文中深入分析了新型电力系统环境下电源结构、电网形态、业务模式、技术基础等方面的变化引入的网络安全风险。其次,结合现有的网络安全防护措施,从可信接入、智能感知、精准防护、联动响应等方面提出面向新型电力系统的网络安全防护需求。最后,对未来新型电力系统网络安全关键技术涉及的接入安全、内生安全、数据安全、通信安全、安全评估与仿真验证等重点研究应用方向进行探讨和展望。     

特约主编寄语

随着新型电力系统的快速建设,新能源发电量的占比逐年稳步提高。新能源出力本身具有较强的波动性和间歇性,为新型电力系统的安全稳定和可靠供应带来巨大挑战。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差日益加剧,使得新能源发电与用电需求时域不匹配的矛盾进一步突出。新型储能作为一种跨时间、跨空间转移能量的技术手段,不仅有助于适应新能源的波动性,增强电网系统消纳新能源的能力,而且有利于电网削峰填谷,保障大电网安全稳定运行。大规模新型储能的智慧调控和安全防护是新型电力系统建设过程中的关键支撑,也是构建我国“清洁低碳、安全高效”能源体系的重要基础。     

电力监控系统一体化安全防护的研究

电力监控系统中主站和厂站都已部署了常规的安全检测与防护手段,但是没有网络安全防护设备,缺乏对关键控制设备有效的安全防护手段.针对电力系统在安全防护中存在的问题,提出了电力监控系统一体化安全防护解决方案.在该方案中,开发了安全监测平台,通过正向隔离装置把生产区设备的运行情况及告警日志安全推送到管理大区安全监测发布平台展现.该方案符合政策要求,实现了生产大区与管理大区之间的跨区网络安全监控,保证了系统的安全性和经济性.     

特约主编寄语

当前,以广泛互联、智能互动、灵活柔性为技术特征的能源工业互联网正在蓬勃发展。随着大量终端设备及多元用户接入电网并逐步构建了开放互动的网络环境,电力系统终端的安全防护受到空前挑战。在原生安全层面,我国电力终端中高端主控芯片几乎完全依赖进口,低端主控芯片主要采用国外CPU内核,不仅存在原生安全隐患,而且一旦发生技术进口限制,可能制约国内电力终端的生产、升级和运行维护;在系统安全层面,电力系统主要依赖网络隔离、边界防护、专用系统和私有协议等常规措施保障网络安全,电力终端缺乏主动免疫能力,难以识别和抵御多样化攻击,存在边缘计算的安全防护短板,近年来国际上已经发生了多起针对电力系统的网络安全事件。     

面向新型电力系统的感知层网络技术研究

随着新型电力系统的发展，配电网低压侧测控、分布式新能源快速功率群控等新业务不断涌现。传统以采集为主的感知层通信网需要承载控制业务，对感知层通信的带宽、实时性、可靠性和安全性等方面提出更高要求。针对这种情况，分析新型电力系统下的感知层网络技术方案和安全方案，在变电站、配电房等电力业务集中的站点，统筹建设感知层网络，实现本地宽窄带有线和无线信号覆盖、统一管理、安全接入，避免无线资源抢占和有线网络重复建设。依托物联网总体架构从覆盖、性能、安全三个方面增强本地网络承载新型电力系统分布式新能源的控制能力，提升感知层网络深度与广度，降低电网感知成本。     

电力系统网络传输灵活性及其评价综述EI北大核心CSCD

大规模新能源并网,增加了电力系统运行不确定性,新型电力系统在运行和规划过程中对灵活性的需求更为迫切。随着新能源并网比例增加,网络传输灵活性在系统灵活性供需中的限制作用更加显著。网络传输灵活性研究及其量化评估是保证系统灵活性资源的可用性,提升新型电力系统灵活性的关键。论文对电力系统网络传输灵活性及其评价研究进行评述和展望。首先,介绍电力系统网络传输灵活性的定义,并概况其特征为时序性、无方向性和固有性;其次,论述现阶段网络传输灵活性的研究场景及方法;再次,从网络可用输电容量、网络安全传输裕度及网络传输灵活性指标3方面,对现阶段网络传输灵活性评估指标进行梳理;最后,对电力系统网络传输灵活性的研究进行总结与展望。     

配电网用户侧异构电力物联设备网络风险量化评估

随着配电网用户侧异构电力物联设备(以下简称“配电网用户侧物联设备”)接入电力系统的规模逐步扩大,针对它的网络攻击将会对电力系统安全造成严重的破坏,配电网用户侧物联设备的网络风险评估由此成为了目前电力系统亟需解决的关键问题。首先,计及设备终端、移动应用、云端等各组件网络安全防护和终端运行特性,识别配电网用户侧物联设备网络风险评估指标,并结合改进的层次分析法和变异系数法对评估指标进行组合赋权。进而,依据设备网络风险概率以及设备被恶意攻击后对电力系统造成的物理后果,提出一种信息物理融合的配电网用户侧物联设备网络风险评估模型。最后,针对高风险的配电网用户侧物联设备,通过指标对标分析目前终端、移动应用、云端等各组件网络安全防护的薄弱环节,指明设备各组件网络安全防护亟待改进的方向。研究成果以期对用户侧电力物联网的建设以及安全防护提供一种有效的科学判据,从而降低用户侧电力物联网网络风险,确保电力系统运行安全。     

大型核电运营企业核心网络改造方案设计与实施

为彻底消除原有核心网络存在的设备故障率高、安全防护能力弱等7类风险隐患,设计了一个全面完整的核心网络改造方案并成功组织实施。事实证明,核心网络改造实施大幅提升了网络整体性能,构建了清晰的网络区域安全隔离边界、全面的网络流量监控系统和高效的网络安全防护体系,彻底消除了原有安全隐患,全面提升了核心网络整体性能和安全能力,有力保障了信息系统稳健运行。文章所提方案,对大型核心网络方案设计与实施具有参考意义。     

火力发电企业二次系统安全防护实施

二次防护系统的主要目的是隔离可能来自计算机网络的不安全因素,保障电力系统的安全稳定运行。根据国家、行业有关安全防护的标准,法规、法令,从分区原则,通信原理、安全性等几方面详细阐述了二次防护的实施原则和方案;分析了传统火力发电企业二次防护的现状和存在的问题,提出了改进方案,并成功实施;最后对比系统改造前后的安全体系,客观地评价了实施效果。     

特约主编寄语

在"双碳"目标的驱动下,中国的新能源装机将持续快速增长,并最终形成以新能源为主体的新型电力系统.新能源的资源特性将会给电力系统的规划和调度运行带来巨大挑战.伴随储能技术进步和新型储能出现,储能的大规模应用是突破新能源发展瓶颈的有效手段之一,在提升电力系统灵活性、促进新能源消纳和保障电网安全等方面具有显著优势.     

变电站监控系统安全防护体系综述

变电站监控系统安全防护体系建设对保障整个电力系统安全运行有着重要意义。本文基于电力监控系统安全防护的总体原则,详细阐述了目前变电站监控系统的安全防护方案,主要包括安全分区、典型结构、安全部署等三方面内容,同时介绍了新型智能变电站监控系统安全防护的技术动向,对变电站监控系统安全防护技术的实际应用和未来发展具有一定的指导意义。     

江苏能量管理系统安全隔离的实现

分析了当前电力调度自动化系统的网络安全形势,介绍了江苏电力调度自动化系统原有的运行模式和4个安全区,指出可能存在的网络安全问题,提出解决方案.简述了电力系统专用的网络安全物理隔离设备工作原理,根据《江苏电力二次系统安全防护方案》制定对现有能量管理系统进行安全隔离改造方案,论证其可行性并加以实施.     

电力信息网安全现状分析及维护方案浅析

分析了电力系统信息安全的应用与发展、存在的安全风险,安全防护方案、安全防护技术手段及在网络安全工作中应该注意的问题,并对信息安全的解决方繁从技术和管理2个方面进行了研究,探讨了保证电力实时运行控制系统和管理信息网络系统信息安全的有关措施,同时以朝阳供电公司为例,进一步进行有针对性的剖析。     

固本强基,赋能“两会”网络安全

为进一步提高中国电建新能源集团有限公司(简称电建新能源集团)各电厂网络安全防护水平,保障全国“两会”期间电厂网络安全及自动化设备安全稳定运行,电建新能源集团河北分公司所属电厂于2023-03-02圆满完成了网络安全检测装置能力提升工作。     

面向新能源场站的主动监视与预警技术研究

新能源场站网络安全是电力监控系统中的重要环节,针对与电网的差异化需求,结合当地新能源业务发展特点和网络安全政策进一步优化电源侧安全防护措施,对促进自主可控的装备在发电领域应用具有积极作用和战略意义。通过主动采集新能源场站的主机设备、网络设备及安防设备的数据与日志信息,实现对新能源场站网络安全事件的监控,同时纳入对用户行为的安全监视和预警机制,有效感知网络违规外联和非法设备接入,据此分析网络安全发展形势,提高新能源场站网络的安全性和可靠性,从而整体提升电力监控系统安全防护水平。     

电力调度自动化网络安全防护系统研究

文章介绍了电力调度自动化网络安全防护的作用,并从网络构建、硬件和软件等方面探讨了电力调度自动化网络安全防护系统的建设,以保障电网安全稳定运行。     

基于PFWA算子的层次化网络安全风险量化评估方法

电力系统数据分析是影响电力系统稳定运行的关键因素，在实际运行过程中，电力系统层次化网络安全风险量化评估结果与实际安全威胁态势变化具有差异性，导致电力系统安全风险量化评估精度较低，本文提出了基于PFWA算子的层次化网络安全风险量化评估方法。首先，构建电力系统层次化网络安全风险评估指标体系，挖掘电力系统层次化网络安全风险产生原因和评价标准，分析了安全信息属性；其次，引入PFWA算子、提出量化行为预期值理论、计算层次化矩阵、准确定位网络安全风险结果；最后，量化处理网络安全风险数值，并对电力系统不同阶段风险进行排序，实现层次化网络安全风险量化评估，保证电力系统网络环境安全可靠。实验结果表明，评估结果与实际变化情况偏差较小，能够有效提高电力系统网络安全风险量化评估精度。     

特约主编寄语

推进以新能源为主导的新型电力系统建设是实现我国“碳中和、碳达峰”目标的关键环节。高渗透率的新能源被广泛接入电网发电侧,尽管为电网提供充裕的电能,却也大幅增加电力系统的平衡调节压力,导致仅依靠电源侧的调节能力难以保障新型电力系统的可靠供应和安全稳定。因此,在新型电力系统建设过程中,亟须挖掘电力需求侧柔性负荷所蕴含的巨大灵活调节潜力,将供需两侧的资源同步纳入电网规划与运行管理,从而充分保障新型电力系统的供电可靠和稳定运行。     

变电站二次系统安全防护建设

针对变电站二次系统的网络安全问题,结合宁东供电局集控“五防”项目,分析了变电站二次系统的主要安全风险,制定了安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证方案,方案实施后,效果明显。应用结果表明：网络安全防护是变电站二次系统安全稳定运行的必要保证。