信息化建设在电力系统集控中心中的应用

摘要：随着信息技术的不断发展，对各行各业的发展都起到了非常大的推动作用。电力系统集控中心作为电力系统的新型管理模式，可以对电力系统的安全稳定生产起到非常大的关键作用。大量的信息技术在集控中心得到的广泛应用。本文重点分析了Web服务、数据挖掘技术、现代通信技术、指纹识别技术和信息安全技术等信息技术在电力系统集控中心中的应用。

关键词：电力系统；集控中心；信息技术；应用

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02

The Application of Information Constraction in Power System Control Center

Guo Meizhi1,Yan Lei2,Jiao Jie3

(1. Electrical and Electronic Engineering

College,North China Electric Power University,Beijing102206,China;munication Administration Center of North China Grid Company Limited,Beijing100053,China;3.Beijing EHV Company of North China Grid Company Limited,Beijing102488,China)

Abstract:As the development of IT,have promoted the development of all walks of life.Power system centralized control center as a new management model of the power system,played a key role in power system security and stability.A large number of IT widely used in centralized control center.This paper focused on Web services,data mining technology,modern communications technology,fingerprint recognition technology and information security technology,IT application in power system control center.

Keywords:Power system;Centralized control center;IT;Application

随着电网规模的不断扩大，向超高压、运距离、系统化方向的发展，使得电网运行操作工作量迅速增加，这对电网的技术手段、管理机制和系统组织方案提出了更高的要求。集控中心是利用现代信息技术对多变电站实现无人值班的一种运行管理模式，它负责各受控站的远方运行监视、倒闸操作、事故异常处理、设备的巡视与维护以及文明生产等全面运行管理工作。在集控中心设计中采用了大量的信息化技术，这些信息技术能够保障集控中心的安全稳定高效的运营起到了非常关键的作用。

一、Web服务可以为电力系统集控中心提供综合数据服务

电力系统集控中心主要由计算机监控系统、DMIS系统、电能量系统和综合数据查询系统等子系统组成，每个系统都在不同位置内相互独立运行，各司其职，互不干扰。电力系统需要在这些子系统上实现实时高效的电力数据、控制指令的传输和共享。由于各子系统的厂商各不相同，不同厂商在开发这些子系统时可能选用的开发语言、操作系统和通信协议等都不尽相同。因此，这些子系统之间的信息交互和信息共享成为难题。

利用Web服务技术开发一个综合数据服务平台作为这些子系统的中间件可以解决这个难题。Web服务（Web Service）是基于HTTPS和XML的一种通信服务，其通信协议主要基于SOAP，服务的描述通过WSDL，通过UDDI来发现和获得服务的元数据。Web服务技术具备标准统一、跨平台等优点。利用Web服务技术开发的综合数据服务平台可以兼容不同的通信协议和操作系统，可为电力系统集控中心中基于不同平台的子系统接口提供数据传输和信息共享服务，在不影响各系统性能的前提下很好的实现集控中心中不同系统之间的信息传输和信息共享。

二、数据挖掘技术可以为电力系统安全运行提供必要的数据支撑

近年来，数据挖掘技术发展迅速，其在电力系统中的应用也得到了广泛的研究和重视。数据挖掘(Data Mining)就是从存放在数据库，数据仓库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。电力系统在运行过程中积累了大量的原始数据，这些数据目前一般在电力系统内部的数据仓库中进行存储和管理，在这些海量的数据中蕴藏着大量的潜在的有价值的信息，对人们正确了解电力系统的运营有着重大的指导意义。现有的电力系统数据库只能对已有数据进行存取和检索，只能得到一些肤浅的表层信息，对隐含在数据中深层次的整体特征信息和数据发展预测信息根本无法掌握。

数据挖掘可以根据现有各种电力生产数据和机组、设备的故障信息发现内在隐含的规律，对设备可能出现的故障进行提前预测并进行预警，并告知电力维护运行人员需要对那些设备进行重点监控。数据挖掘还能够发现电力生产运行的内在规律，对自动控制系统的运行参数进行设定，使设备达到最佳工作状态，进一步提高工作效率，降低检修成本，为电力系统的安全稳定运行提供必要的数据支撑。

三、通信技术可以为电力系统内部信息传输提供保障

由于电力系统集控中心的中心站和受控站之间距离较远，其相互之间的信息共享和控制命令传输都务必需要先进高效的通信系统。集控中心的通信业务主要分为四种：话音业务、调度数据业务、视频业务和信息MIS业务。其中话音业务主要完成集控中心与各集控站等之间的行政电话、调度电话和远程数据采集拨号业务。调度数据业务主要完成集控中心至各集控站的各类生产控制类信息传输。它主要包括调度自动化信息、电力市场信息、电能量计费等。视频业务主要完成集控中心至被控二次变电站的视频监控和防盗消防报警系统以及集控中心至地调的视频会议。信息MIS业务包括办公自动化的多媒体业务、用电管理、人事财务管理、生产安全管理等各个子系统。MIS系统信息传输将是电力信息网络传输的主要业务之一。这些通信业务共同保障电力系统集控中心的安全高效运行。

在电力系统集控中心中的通信系统主要包括有线通信和无线通信两类，其中有线通信包括音频电缆、载波电缆、光纤、电力载波等。由于光纤具有大容量、高传输速度，因此在电力通信中得到广泛应用，SDH技术和ASON技术都已在我国电力通信事业中得到大力推广。无线通信包括电台、卫星、微波等。通信系统是实现电力系统中各类信息传输的关键部件。

四、指纹识别技术可以加强保障集控中心的无人值班安全

目前国内大部分地区110KV和220KV变电站均由集控中心进行统一监控，变电站站内开关和刀闸操作都通过集控中心遥控操作。尤其是遇到集控中心的遥控操作非常频繁时，集控中心要平均每天通过遥控操作百余次。目前集控中心监控系统采用“用户名+密码”的方式对用户身份进行认证和权限控制，在这些频繁操作中，每一步操作都需要技术人员输入用户名、监护人用户名及相应密码，这些步骤花费了较多时间，使得调度指令执行有延后。另外，由于经常操作，密码一般设置较为简单，技术人员之间相互知道对方的密码，导致密码失去保密作用，且容易发生操作人冒名监护人进行操作的现象。这容易导致集控中心监控系统出现安全隐患，还将对电力企业的安全生产造成安全威胁。

指纹识别技术，又名人体密码，是指把一个人同他的指纹对应起来，通过他的指纹和预先保存的指纹数据进行对比，可以验证其真实身份。指纹识别技术目前是最为成熟的生物鉴定技术，是将电子技术、模式识别、数字图像处理、生物技术和传感器技术综合在一起的高新技术。因此，将指纹识别技术应用于集控中心监控系统，以实现用户对变电站设备进行控制前的身份认证。当技术人员登入集控中心电力监控系统时，首先采用光电传感器采集操作人员指纹，并通过数据接口与监控系统服务器相连接。指纹图形及相关特征采集后传送至指纹采集程序中，经过运算及统计和查找，与已存储的技术人员指纹信息进行对比，验证其与指纹数据库中的比对资料的相似度。然后通过同样的方法再验证监护人的指纹信息。只有技术人员及其监护人的指纹验证均通过，并不为同一人时，遥控操作程序才能继续执行。

在指纹识别过程共分为三个步骤，分别是图像预处理、指纹特征提取和指纹比对。图像预处理是由于采集的指纹图像会由于多种因素而使图像质量变差，如手指按压的力度和方向、皮肤的干湿程度等。通过对指纹图象预处理，下一步可以对指纹特征提取，并将提取出来的信息与已存储的指纹信息进行比对，找出相匹配的指纹，并确定相关人员的身份。

五、信息安全技术可以保障集控中心的信息安全

电力系统集控中心的信息系统中包含当地电力部门重要的生产信息，这些信息务必要切实的安全保障。集控中心的信息传输安全需严格达到电力二次安全防护规定的要求，对各子系统进行安全分区，并使用具有访问控制的硬件防火墙和网络隔离设备进行隔离。各子系统均需使用统一的数据接口，严格按照接口规范进行通信。另外，还要在满足集控中心中各子系统之间的数据传输和共享的前提下保证这些数据的安全稳定。现有的安全技术禁止各子系统之间直接通信，所有的信息均需通过综合数据平台进行交互。这样避免了各子系统之间的交叉联系，减少可能存在的威胁。除此之外，由于电力系统也提供电力生产信息的管理和查询服务，不同权限的用户众多，因此务必对每个用户的需求和权限进行设置，增加对集控中心信息系统的访问控制和身份认证机制。最后，也必须保证集控中心与外界进行数据交互时集控中心内部的信息系统不会受到攻击和感染。这必须要求与外界通信的对象务必通过集控中心的审核，信息系统只能与规定的对象进行信息交互，避免病毒感染或网络攻击。

六、小结

信息化是电力系统集控中心的基本特征，随着电力系统自动化程度的不断提高和信息技术的不断发展，现代信息技术在电力系统集控中心中的得到了广泛的应用，促进了电力事业实现了大踏步的发展。

参考文献：

[1]邹国强.电网集控中心建设与开发应用的研究[D].合肥工业大学硕士论文,2007

[2]朱华章.电力系统集控中心的信息化建设分析[J].计算机光盘软件与应用,2011,14

[3]岳龙,蒙静.电力系统集控站信息化建设[J].内蒙古科技与经济,2009,7

[4]洪蕾.指纹识别技术在电力监控系统中的应用[J].中国高新技术企业,2009,16