特高压输电线路分布式故障诊断系统研制及其关键技术

分布式线路故障诊断系统作为特高压输电线路故障位置定位服务的关键产品,对电力系统的安全、可靠与经济运行具有重要意义。结合实际系统的研制与应用,提出了一种基于分布式安装的线路监测终端、监测运维中心站和移动终端应用服务于一体的新型故障诊断服务系统。阐述了产品与系统的关键实现方案,并提出了基于监测终端的供能及其管理、高速采样及同步、时间同步及坐标定位、行波启动及识别处理技术,基于监测运维中心站的双机冗余和数据安全隔离、测距和故障识别、GIS信息与微气象服务技术以及移动终端App安全服务等自主关键技术。所述系统产品顺利通过国家权威检测机构组织的测试与认证并在西部特高压交流1 000 kV输电线路上挂网运行,取得了稳定可靠运行的实际效果。     

基于 MQTT服务的输电线路覆冰智能监测终端开发

开发基于MQTT服务的输电线路覆冰监测终端,终端模块化设计,外接传感器应用App与覆冰厚度计算模型App之间数据交互,并向后台上送,通过MQTT服务器实现发布与订阅.建立输电线路风偏平面内受力的覆冰厚度算法模型,终端依据计算出的覆冰厚度采取相应控制策略.经测试,终端数据传输效率高,结冰气象条件满足时能够准确计算覆冰厚度.     

基于TNC的输电线路在线监测代理终端安全接入技术研究

输电状态在线监测系统是国家电网公司坚强智能电网的重要组成部分,如何保证输电线路在线监测代理终端接入的安全,已成为国家电网公司坚强智能电网建设过程中的迫切需求。文章基于可信网络连接的优势和原理,结合坚强智能电网建设对输电线路在线监测代理终端安全防护的需求,提出了基于可信网络连接的输电线路在线监测代理终端可信接入方案并详细阐述了输电线路在线监测代理终端安全接入的设计。     

分布式故障诊断系统在特高压输电线路中的应用

介绍了分布式故障诊断装置的技术原理及功能特点。该装置利用分布式行波定位技术,在特高压输电线路遭受雷击、风偏、异物等影响发生故障跳闸时,能够诊断故障发生位置,帮助确定故障杆塔;同时通过分析故障电流波形,可判别故障类型,有效提升故障巡检工作效率和输电线路运维水平。     

基于综合监控的高压电缆线路智能运维方法探讨

为了满足现代化大电网的发展需求,迫切需要发展智能运维技术,提高高压电缆输电线路的运维质量和效率.本文提出了一种高压电缆线路终端户外场智能运维的方法,通过云平台和物联网将可见光视频监控、红外视频监控和环流在线监测汇聚在一起,实时推送电缆终端户外场的综合信息给运行人员,以在线监测、智能判断和告警的方式代替传统人工运维,解决了高压电缆线路终端户外场人工运维效率低、耗时长的问题.该方法能够实时监测和智能识别电缆终端户外场的设备状况,保证了电缆线路的安全稳定运行。     

四川电网建设运维面临的挑战和解决措施

由于四川电网特殊的地形地貌,其建设运维面临着各种灾害和风险,包括藏区联网工程谐波过电压风险、其大量输电线路穿越重覆冰区和无人区、特高压输电线路及接地极线路缺陷故障频发、输电线路走廊地质脆弱、滑坡泥石流风险较大等。针对上述问题进行了大量研究并提出了解决措施,包括藏区联网工程谐波过电压风险评估及防控技术研究、覆冰监测预警及防冰保线技术研究、基于高压等电位取能及无线蜂窝网格网络自组网技术的输电线路视频巡检系统在电网"四无"地区的应用、基于地线感应的输电线路在线监测装置取能技术研究、宾金特高压直流工程接地极线路断线故障分析及解决措施、输电走廊滑坡和泥石流监测预警技术研究6个方面。未来将加强电网防灾减灾技术的研发与应用以及特高压交直流输电建设与运维技术研究,打造大电网安全运行技术支撑体系。     

面向输电线路监测的无线自组网安全性研究

无线自组网技术在输电线路监测系统中被广泛应用,该技术发挥显著作用的同时,其安全性也引起广泛地讨论与研究.文章提出了综合采用加密技术、双因素认证技术和VPN技术的安全体系,解决了输电线路监测系统中无线自组网所面临的各种威胁.数据加密与双因素身份认证相结合,保证了通信网络的数据保密性和接入的安全性,VPN通过隧道技术确保了信息传输过程中的安全性和可靠性.经过严密地分析论证,该安全体系可满足目前输电线路监测系统的安全需求,并且可根据传输数据的安全等级和数据类型采用不同级别不同类型的加密方式,具有较强的灵活性.     

电力物联网终端非法无线通信链路检测方法

散布于电力系统各处的配用电终端及输电系统在线监测物联网终端多采用2G的通信无线分组业务(GPRS),通过电信服务商的无线虚拟专网通信,存在接入非法无线通信链路的安全风险。尽管3G和4G支持双向身份认证,可避免接入非法无线通信链路,但在物联网终端向下兼容特性影响下,相关风险在支持GPRS的通信物联网终端退出运行前将始终存在。针对电力物联网终端可能接入非法无线通信链路的问题,利用电力物联网终端和通信基站均为固定位置部署、物联网终端感知的合法通信基站信号强度具有相同变化趋势的特点,将真、伪通信基站在信号强度变化模式上的差异性特征用作无线通信基站的特征指纹,提出基于基站信号强度历史曲线密度聚类的非法无线通信链路检测方法。数值仿真表明所提方法可在有限计算资源和通信资源的约束下、在设置的时间窗内有效甄别非法无线通信链路,提高电力物联网终端的安全防护水平。     

基于3G物联网的高压输电线路多状态信息监测系统

开发了一种基于3G物联网技术的综合数字化图像监控及运行状态参数监控等多种监测方法于一体的输电线路多状态信息监测系统,系统将图像信号、传感器采集的设备状态信号进行数字化,通过3G无线通信网络实时传输至多种移动接入终端,从而实现高压输电线路多状态信息监测。系统设计分为数据采集终端层、3G传输层、专家分析控制系统层3层结构,其中3G传输层采用自适应带宽的3G无线数据传输技术,充分利用中国电信、中国联通、中国移动3G网络,通过软件自动切换3种网络中信号较好的1个网络,根据多条链路的带宽,自动分配音视频数据以及设备运行状态数据的带宽,大大增加了网络通信带宽,提高了视频、音频的传输质量,保证了输电线路监测系统的稳定性、可靠性、实时性。     

基于无线公网VPN的电力监控系统安全接入区研究

为社会经济发展提供安全、可靠、可持续电力供应是电力企业的重要使命,因此,电力监控系统安全防护要求比普通企业要高得多。随着小型分布式电源的快速发展,需要调度中心电力监控系统监视和控制大量的分布式电源。通过对传统VPN技术的分析,设计了一种低成本的分布式电源数据接入地(县)调度中心电力监控系统的无线数据通道和组网方式,并详细阐述了地(县)调度中心电力监控系统安全接入区的实现方案。组网方式和安全接入区方案以快速和低成本方式解决分布式电源发电数据接入地(县)调度中心电力监控系统,并实现调度端和场站侧无线终端的双向认证、加密认证和访问控制,同时调度中心安全接入区与生产控制大区隔离。     

配电物联网边缘物联代理网络安全防护研究

配电物联网是配电监控系统向物联网模式演进的结果,边缘物联代理是连接物联网终端与云端的重要感知层设备。通过分析边缘物联代理自身及交互面临的安全风险和安全需求,研究了可信启动、身份认证、密钥协商、数据机密性保护、数据完整性保护、安全监测等技术,构建了基于可信启动的设备本体安全、基于身份认证和数据保护的交互安全以及基于日志、流量信息实时采集的安全监测于一体的安全防护架构,有效避免了因边缘物联代理遭受恶意攻击而导致整个系统瘫痪事件发生,有助于提升配电物联网在新的网络安全形势下抵御恶意攻击的能力。     

电力营销移动作业安全分析及防护研究

设计了电力营销移动作业整体物理架构和安全架构,从个人数字助理(PDA)终端、传输通道、外网接入、应用服务、监控管理系统等方面分析了电力营销移动作业过程中存在的数据丢失、身份认证强度低、网络隔离强度弱等安全风险,提出了数据安全存储及传输,高强度的身份认证、网络访问控制及安全管理等安全防护措施,可有效解决电力营销移动作业安全隐患。     

基于可信计算的电力可信云终端设计

为了增强电力云计算系统应对恶意攻击的能力,降低安全风险,文章提出一种基于可信计算的网络安全防护技术。通过在电力云终端嵌入可信计算芯片,采用完整性度量、信任链传递等可信计算框架下的方法实现电力云终端自身的安全可信。通过构建可信电力私有云,实现可信电力云终端安全接入,提高电力云系统面对恶意攻击的主动防御能力。     

视频协议转换网关性能优化的研究

介绍了对符合国家电网标准的华东电网公司应急指挥中心视频监控系统中的视频协议转换网关进行的相关研究,通过对网关SIP协议栈优化和内核协议解析过滤模块的开发等方式,提高了协议转换网关的网络安全性和传输稳定性,进一步保障了视频监控系统的稳定运行和应用业务的正常使用.     

电动汽车与电网一体化信息交互系统设计与实现

为充分发挥电动汽车规模化接入电网的优势,考虑电网的安全稳定性,设计了电动汽车与电网一体化信息交互系统.介绍了系统结构、工作原理及主要功能.系统由电动汽车智能车载终端、充电站信息交互及接入装置、实时信息交互及监控管理中心、通信链路四部分组成,具有电动汽车信息监控、充电站信息监控、电池充放电智能提醒与告警、汽车充电排队情况实时查询、最短充电路径搜索、WEB发布、GIS显示等功能.该系统的开发应用为电动汽车大规模应用提供良好的基础平台,对保证电网的安全稳定有重要意义.     

基于GPRS网络的RTU远程WEB监控

研制了基于GPRS(General Packet Radio Service)的负控终端远程Web监控系统,该系统由两部分组成：分布于各个监控点含有内嵌GPRS模块的负控终端和位于监控中心的主机服务器。由浏览器通过Web访问的方式实现负控终端的远程监控,对配电网中的电压、电流、三相总的有功电量、无功电量、环网柜电缆出线故障及负荷情况进行监控。以GPRS网络作为信道传输数据实时性好,可靠性高,投资小。系统现场实验运行效果良好。     

机房视频监控系统的设计与实现

机房是保证信息设备稳定运行的重要场所,建设一套机房视频监控系统对于增强机房管理能力、提高电力安全生产水平具有重要意义。文章对机房视频监控系统的设计和开发进行了详细的介绍。设计了基于接入层、传送层、控制层、业务层、展现层的系统框架,以实时图像显示功能为例说明了流程设计,利用软交换和协议转换等关键技术实现了系统的可扩展性和兼容性。阐述了分级部署、对接运维综合监管系统、支持多样化访问、保障数据信息安全等架构的实现方法,并从监控和管理2方面展现了系统的具体功能。该系统已经应用于机房管理工作中,为电力安全生产提供了有效的支持与保障。     

一种基于概率预估的配电网线路短路及接地故障定位系统

主要针对配电网异常情况下及时准确定位故障点的检修效率问题,提出并研制了配电网短路及接地故障定位故障定位系统.利用互感器、GSM无线传输、概率预估故障定位方法,建立了融合基础数据管理、警示信号显示的管理平台,实现对系统工作的监控.整个系统由现场端和系统服务器端构成.文中介绍了系统构成原理、结构、软件功能和应用效果.运行结果表明,采用贝叶斯概率公式分析故障信息能有效减小由于现场终端损坏、误报等对故障定位的影响,计算简单,实时性好.可便于管理人员和检修人员在进行操作、检修作业时对现场故障状态的掌控.     

面向智能用电信息采集终端的访问控制协议

针对智能用电信息采集系统的建设需求,将射频识别(RFID)技术应用于采集终端全过程管理中,为解决RFID系统在终端身份认证及信息传输过程中存在的众多隐私安全漏洞,提出了面向智能用电信息采集终端的访问控制协议。该协议分为终端身份认证和终端信息访问控制两个阶段,采用哈希(hash)函数、私有密钥及随机密钥保证了消息的隐私性与安全性。为满足实际信息采集和终端维护需求,将识别器对采集终端的操作权限融入协议设计中,保证了终端敏感信息的安全。非形式化分析说明新协议能够有效地抵御阻断攻击、欺骗攻击及识别器非法访问攻击等6类攻击。协议在保证采集终端安全接入情况下实现终端信息的合法操作,可从设备层面提高用电信息采集系统的安全防护水平。