新近發(fā)布的《電力發(fā)展十三五規(guī)劃》明確提出，在大力發(fā)展新能源的同時，要優(yōu)化調(diào)整開發(fā)布局。這無疑揭示了風電、太陽能發(fā)電行業(yè)未來五年發(fā)展的基本思路，即“建設(shè)、消納、送出”的全系統(tǒng)優(yōu)化，而要實現(xiàn)整體優(yōu)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(yè)本質(zhì)安全越來越重要的關(guān)鍵一環(huán)。
體系完善永遠在路上
雖然經(jīng)過十多年的探索和總結(jié)，我國在電力監(jiān)控系統(tǒng)(業(yè)內(nèi)稱為電力二次系統(tǒng))安全防護方面，已經(jīng)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(guī)模并網(wǎng)的洶涌大潮，電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護工作永遠在路上。
沿著我國電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護工作發(fā)展的歷史脈絡(luò)，在我國電力發(fā)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(nèi)甩掉89萬千瓦的出力，導致四川電網(wǎng)幾近瓦解。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該廠把控制系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)結(jié)合在一起，異常命令就是由辦公自動化系統(tǒng)發(fā)出。
于是，隨后頒布的原國家經(jīng)貿(mào)委2002年30號令《電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護規(guī)定》強調(diào) “生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)必須物理隔離，生產(chǎn)控制用的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)必須與管理網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)物理隔離?！蔽覈娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)安全防護工作自此拉開了序幕。
2004年12月，原國家電監(jiān)會發(fā)布《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)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(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證”的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體策略，主要內(nèi)容為：合理劃分安全分區(qū)，擴充完善電力調(diào)度專用數(shù)據(jù)網(wǎng)，采取必要的安全防護技術(shù)和防護設(shè)備，剝離非生產(chǎn)性業(yè)務(wù)，實現(xiàn)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的物理隔離。
調(diào)度自動化系統(tǒng)(SCADA/EMS)、廣域相量測量系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠自動監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護、安全自動控制系統(tǒng)、低頻/低壓自動減載系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)等，由于直接對一次系統(tǒng)運行實時監(jiān)控是電力生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)、安全防護的重點與核心，被劃分在控制區(qū)(安全Ⅰ區(qū))，必須縱向使用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ猛ǖ肋M行連接。
以5號令為核心，我國電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護體系在之后的十年經(jīng)受住了各種嚴峻考驗，保障了電力安全可靠供應(yīng)。同時，為了積極適應(yīng)能源行業(yè)和技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢，電力監(jiān)控安全防護體系也在技術(shù)規(guī)范、管理措施上不斷升級完善。
2014年9月1日，國家發(fā)展改革委第14號令 《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》(以下簡稱14號令)正式實施。14號令明確定義了“電力監(jiān)控系統(tǒng)”是指“用于監(jiān)視和控制電力生產(chǎn)及供應(yīng)過程的、基于計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)及智能設(shè)備，以及作為基礎(chǔ)支撐的通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等”，應(yīng)當劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)。
相較于之前的5號令，14號令在技術(shù)方面，一是針對配電網(wǎng)、分布式電源廣泛使用無線公網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的實際情況，提出了在生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)設(shè)置“安全接入?yún)^(qū)”;二是對生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)部分二次設(shè)備，從設(shè)備選型及配置、漏洞及風險整改等方面提出了相關(guān)要求，使電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護體系從重點強化 “邊界防護”向“縱深防御”發(fā)展。
同時，14號令規(guī)定電力企業(yè)應(yīng)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(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)安全評估納入電力系統(tǒng)安全評價體系。
2015年2月，國家能源局又制定了《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案》等安全防護方案和評估規(guī)范，確定了電力監(jiān)控系統(tǒng)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(diào)度中心、地(縣)級調(diào)度中心、發(fā)電廠、變電站、配電等的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護方案及電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護評估規(guī)范。
十多年來，以保障電力系統(tǒng)安全運行為準則，我國電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護工作經(jīng)歷了從無到有、從弱到強的“蛻變”升級過程。
無線通信技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)
一直以來，電力監(jiān)控系統(tǒng)都是按照規(guī)范采用專線專網(wǎng)的通信方式，不過隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，電力安全防護體系也不可避免地遭遇到新環(huán)境、新技術(shù)、新理念的沖擊，尤其是隨著新能源的大規(guī)模并網(wǎng)，新能源監(jiān)控安全防護方面出現(xiàn)了一些新問題，集中體現(xiàn)在生產(chǎn)控制大區(qū)究竟能否使用無線通信網(wǎng)絡(luò)。
實際上，14號令第十三條明確規(guī)定，“生產(chǎn)控制大區(qū)除安全接入?yún)^(qū)外，應(yīng)當禁止選用具有無線通信功能的設(shè)備?！?《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護總體方案》亦有此項規(guī)定。
14號令提出的設(shè)置安全接入?yún)^(qū)，正是考慮當生產(chǎn)控制大區(qū)中某個業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要使用無線或公用網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)通過安全區(qū)與生產(chǎn)控制大區(qū)相連。同時，生產(chǎn)控制大區(qū)內(nèi)部設(shè)備之間的通信禁止使用無線通訊。
該條規(guī)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(chǎn)控制大區(qū)中，禁止使用4G等無線網(wǎng)絡(luò)通信。
但是，據(jù)了解，目前新能源項目采用無線及公用通信網(wǎng)進行控制連接的個案并不少見。造成這種現(xiàn)象的原因有多方面：一方面，新能源項目投資建造方對相關(guān)條令學習理解不夠透徹，從而出現(xiàn)偏差;另一方面，是個別企業(yè)為了在系統(tǒng)建設(shè)中引入自己的技術(shù)理念，力圖打破傳統(tǒng)模式，從而在市場中占據(jù)主導地位;還有一個原因，就是一些企業(yè)為了便于集約化管理，提高整體效率，在管理模式和技術(shù)選擇上進行的企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新。
針對這種亂象，業(yè)內(nèi)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(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)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(shè)施，必須要有安全措施。
據(jù)電力安全防護體系技術(shù)人員介紹，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線通信網(wǎng)絡(luò)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(huán)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(yè)界存在的將控制系統(tǒng)采用無線網(wǎng)絡(luò)、云技術(shù)視為技術(shù)創(chuàng)新的觀點，專家疾呼，現(xiàn)在好像不提“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)就讓人感覺落伍了，但是電力系統(tǒng)安全監(jiān)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(shù)創(chuàng)新必須堅持3個條件，即安全可靠、經(jīng)濟高效、綠色環(huán)保，否則就是垃圾創(chuàng)新、偽創(chuàng)新，遲早會受到歷史的懲罰。多年來，電力系統(tǒng)安全防護的法寶是“三分技術(shù)、七分管理”，技術(shù)達不到，就靠管理補，這個法寶不能丟。
據(jù)了解，下一步國家有關(guān)部門將組成調(diào)查組開展拉網(wǎng)式檢查，對違反14號令的新能源運營商和設(shè)備企業(yè)追究相關(guān)責任?？上驳氖?，業(yè)界多方交流后已達成共識，消除分歧，匯總電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護的相關(guān)內(nèi)容形成國家標準并報批。統(tǒng)一的技術(shù)標準無疑將更加有利于競爭，從而為行業(yè)健康發(fā)展發(fā)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?！睙o論是電網(wǎng)企業(yè)，還是新能源電站運營商和設(shè)備企業(yè)，必須謹守安全生產(chǎn)底線，在安全技術(shù)和管理模式創(chuàng)新上實現(xiàn)共享共贏，為行業(yè)安全、高效、綠色發(fā)展貢獻自己的力量。
