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面对新挑战 如何提升电网安全水平?

北极星输配电网  来源:国家电网报  作者:李婕茜  2019/6/4 9:51:21  我要投稿  

北极星输配电网讯:核心提示 进入6月,以“防风险、除隐患、遏事故”为主题的“安全生产月”和“安全生产万里行”活动在全国拉开序幕。对于电网企业,安全是必须坚守的。当前,全球电力发展面临的环境越来越复杂。本文结合近年来重大停电事故,剖析电网发展面临的新局面和风险点,并结合专家观点提出应对建议。

今年6月是全国第十八个“安全生产月”,各行各业都要开展相关安全生产活动。电网企业担负着保障生产生活用电、支撑经济社会发展的重任,更是要始终把安全放在第一位。

然而,不容忽视的是,自本世纪以来,全世界范围内共发生过20多起大面积、长时间的重大停电事故。大停电所到之处一片狼藉,对于任何一个国家或者区域来说,都是难以承受的。

事故带给我们的,除了重大损失和惨痛教训,更多的是警示和思考。穿透事故表象去究其本质,停电事故的发生绝不是一次简单的偶然事件,而是外因和内因的综合产物。事故折射出目前全球电力发展面临的复杂环境,也给国际社会敲响了警钟,提醒我们只有防御在前,才能从容应对瞬息万变的电网发展新局面。

全球范围内电网安全面临新挑战

近年来,新一轮科技革命和产业变革重塑全球经济结构,深刻影响着能源电力和经济社会发展,技术之间交叉融合,产业界限越来越模糊,互联网与传统产业跨界融合已是大势所趋。“互联网+”智慧能源新技术、新模式和新业态飞速发展,新的电网安全风险也随之出现,给电网安全稳定运行带来了巨大挑战。

2015年年末,乌克兰发生了世界首例因遭受黑客攻击而引起的大面积停电事故,直接暴露出互联网时代电网的巨大安全隐患。伴随互联网技术不断发展,能源行业信息化程度提升,能源电力行业已成为网络攻击的目标之一。

电网遭受黑客攻击,会造成大面积停电、信息外泄等风险,也会带来巨大经济损失。2015年7月,剑桥大学风险研究中心与保险公司Lloyd发布报告显示,每破坏50个向电网供电的发电机,就会导致高达2430亿美元至1万亿美元的经济损失。

从全球范围看,暴露在互联网环境下,电网运行的哪些环节容易成为黑客攻击的“高危地”呢?

首当其冲的是供应链。《华尔街日报》今年1月10日的文章指出,俄罗斯黑客频繁攻击美国电网系统,很多人并不是正面入侵公用事业公司,而是把目标对准防护措施更薄弱的电网承包商。通过这些小立足点,黑客沿着供应链往上爬。报道称,俄罗斯黑客试图渗透美国至少24个州、乃至加拿大和英国的电网,数百家小型承包商受到袭击,其中不乏为美军提供紧急电力系统的企业。

用电终端也存在被黑客攻击的潜在风险。比如分布式电源、电动汽车、智能电表等,运营主体繁多、应用场景复杂,增加了被恶意渗透或监听、控制的可能性。与此同时,当大量智能表计、智能终端接入,网络边界向用户侧延伸,极大提高了用户用电便捷性,系统中存储的电网网架、地理信息坐标、用户信息等重要敏感数据,也存在着信息泄露、非法接入和被控制的风险,进一步加大了个人隐私信息保护、跨境数据安全防护等方面的难度。

“互联网+”智慧能源的飞速发展,仅仅是出现新的电网安全风险的原因之一。从能源电力角度出发,近年来,全球可再生能源发展迅速,已成为全球最大新增电源来源。风电、光伏发电等具有随机性、波动性和反调峰特性,且大量使用电力电子元件,大规模集中并网也给电力系统安全运行带来了不小的难题。

与此同时,经济发展背景下的电力负荷变化导致的用电侧的不确定性,以及分布式电源、储能系统、微电网的普遍应用,使得用电特征不断变化,增大了需求侧管理难度,也给电网运行技术和方式带来了压力。

新形势下,种种安全风险是对电网的巨大挑战。如何化解风险、应对挑战,才是接下来的重大课题。

居安思危:不断提升驾驭大电网的能力水平

尽管我国在过去十几年时间里从未发生过一次大停电事故,但全球范围内的重大停电事故和新形势下电网面临的安全风险,共同警示我们要居安思危,积极应对各种风险,保障电网运行安全。

电网是一个技术精密、标准严格的庞大系统。发、输、配、变、用、调度,环环相扣,容不得一丝马虎和松懈。加强电网安全,防范潜在风险,首先要全盘考虑,在规划阶段就打下坚实基础。

中国科学院院士周孝信表示,大停电给我国电力发展的启示之一就是必须做好通盘、统一的电力系统规划。

以今年3月的委内瑞拉大停电为例。“这次事故之所以持续时间长、负面影响大,其中一个原因就是电网呈现从东往西的‘长链条’状,未行成闭环,在长距离输电过程中容易产生连锁问题。”国网能源研究院有限公司电网发展综合研究所所长韩新阳说,“不同的是,我国的环状电网,即使有一回线路发生故障,电网也能快速转移负荷,不会将事故放大。这样的电网无疑是坚强可靠的。”他说,坚持实行统一规划、统一建设、统一管理、统一调度,坚持输配一体化、电网调度一体化、城乡电网一体化,是我国电网安全稳定运行的宝贵经验,也是电网防范新风险点的重要基础保障。

除了在面上做好统一规划,还要格外注意点面结合。采访中,韩新阳告诉记者,考虑到电力系统基础设施和信息系统更加开放,分布化程度更高,重要通道和关键节点、特大城市、重要基础设施和电力用户的安全防护,也都面临着信息泄露、非法接入和被控制的风险。电网信息安全防护亟待升级。

这意味着,应当优化网络安全顶层设计,始终坚持网络安全与信息系统建设同步规划、同步建设、同步使用,将网络安全工作纳入电力安全生产管理体系和信息化建设和运维全过程,并始终注意网络物理隔离。同时不断深化网络信息安全的新技术应用,推进网络安全自主可控。

做好“硬件”安全防护的同时,也离不开“软件”的优化升级。网络信息安全专业人才的培养,从业人员安全意识的增强、技防能力的提升,都将为网络信息安全多上一道保险。

“回过头来从能源电力自身发展看,新能源发展带来的电网安全稳定风险,是需要整个电力系统实现综合协调和资源优化配置的问题。”国网能源研究院新能源与统计研究所所长谢国辉认为,必须要有一个良好的电源结构,在此基础上制订严格的并网技术标准和管理规范,建设坚强可靠电网,调动更广泛的需求侧资源参与系统平衡调节,以此来提高电力系统接纳新能源能力。

“基于此,为实现新能源与电网的协调发展,必须打好包括技术、管理和政策在内的‘组合拳’,形成统筹协调的‘综合解决策略’。基本思路和重点是加强新能源技术创新,建设电网友好型新能源厂,构建新能源友好型电力系统,以及强化政策引导和管理。”谢国辉说。

总而言之,坚守电网安全这条红线,要从各方面加大投入、加强防范,筑牢安全基础,坚持预防为主,真正实现电网安全可控、能控、在控。

原标题:面对新挑战,如何提升电网安全水平?

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