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新能源并网安全接入研究

2018-08-31李明方圆俞骏豪张亮

中国科技纵横 2018年13期

李明 方圆 俞骏豪 张亮

摘 要:按照省公司的要求,本着“统一规划设计、统一技术体制、统一组织实施”的原则,以及省调“关于加快小型新能源数据采集工作的意见”我司组织实施调度数据网安全接入建设工作。通过在地调主站端建设部署调度数据网安全接入区,并采用无线终端方式,接收连接的小型新能源站的数据;实现新能源数据安全接入调度数据网。

关键词:新能源数据;调度数据网;安全接入

中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)13-0170-02

1 背景

根据《电力监控系统安全防护规定(国家发改委[2014]14号令)》和《电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范(国能安全[2015]36号)》要求,对于不具备电力光纤通信条件的分布式电源,数据采集与传输采用无线通信方式。

按照省公司的要求,本着“统一规划设计、统一技术体制、统一组织实施”的原则,根据省调“关于加快小型新能源数据采集工作的意见”组织实施调度数据网安全接入区建设工作。

通过在地调主站端建设部署调度数据网安全接入区,安全接入区均采用无线终端方式建设,接收通过无线通信方式连接的小型新能源站的数据。安全接入区通过电力专用反向隔离装置,与主站系统I/II区连接。

在采用无线通信方式连接的小型新能源站,配置无线通信子站端设备,数据采集终端采集到的数据,通过无线通信方式发送到主站端。小型新能源站及其数据采集终端,不分I/II区,均等同置于I区。

主站、小型新能源站之间的无线通信通道,采用电信运营商的3G通道;在主站部署电力专用千兆型纵向加密认证装置,在小型新能源站部署十兆型纵向加密认证装置(或配网专用纵向加密装置),实现主站与小型新能源站数据传输的密通和身份认证功能。

2 安全接入方案

2.1 新能源并网数据安全接入区拓扑

安全接入区拓扑图如图1所示。

设置安全接入区,添置安全接入交换机,使用私网地址作为安全接入区网络地址,區域内使用广播通信。分别设置两台反向隔离装置到安全I区和安全II区。同时设置网络接入路由器,方便新能源站以有线网络或者专线网络方式接入安全区。

纵向加密机对ICMP设置明通,对到前置通信服务器TCP协议IEC104协议端口和电能量协议采集端口设置密通。

2.2 数据采集处理流程

小型新能源站数据采集终端采集涉网数据后,转换数据格式,按104规约经站内纵向加密认证装置处理后,以3G无线通信方式发送上传到主站。

数据通过无线公网通道接入调度端主站安全接入区,经主站纵向加密认证装置进行身份鉴别解密后,进入安全接入区的两台前置通信服务器;前置通信服务器对接入的数据进行解析处理,分别形成EMS系统、电能量系统所需要的E文件格式数据文件,再通过反向隔离装置分别发送到主站系统的Ⅰ区和Ⅱ区,由I区EMS系统和II区电能量系统分别读取E文件格式数据并处理,完成数据交互。

2.3 并网数据类型

采集EMS数据,包括:新能源电源并网点的三相电压(相电压或线电压)、三相电流(相电流或线电流)、有功功率(单相值或三相值)、无功功率(单相值或三相值)、功率因数及并网开关状态。

采集电能量数据,包括:新能源电源关口的正向有功、反向有功、正向无功、反向无功4项总表码电量。并支持正向有功费率1/2/3/4总表码、反向有功费率1/2/3/4总表码。

支持接收并网点电能质量数据,包括谐波、电压不平衡度、直流分量、电压波动和闪变以及功率因数。

2.4 无线组网方案

运用运营商VPDN技术完成新能源安全接入区组网,组网方案如下:

(1)采取VPDN无线组网方案,使用运营商AAA服务器完成认证。(2)新能源站内无线数据采集设备采用IPv4接入方式,IP地址为运营商分配私网地址,GGSN作为LAC建立和LNS之间的L2TP连接,使用无线路由器拨号到运营商GGSN,无线路由器由运营商分配固定的IP地址,并完成到主站的桥接转发,实现基于L2TP隧道方式的系统接入方案。(3)建立专属3G无线组网群组,利用3GSIM卡的唯一性,将每个小型新能源站划定在指定地调3G无线群组中,确定小型新能源站数据的归属性,不在群组中的SIM卡无法接入,有效避免非法入侵。(4)每个小型新能源站的无线终端,均需由无线移动运营商分配固定的用户ID和固定IP地址,其他没有分配用户ID和IP的无线移动终端将无法进入系统,系统的安全性进一步增强。(5)VPDN专网手机SIM卡对业务也进行严格的鉴权,可以关闭语音、短信等无关业务,得到业务唯一性的安全保证。

2.5 站内数据采集方案

对于新能源站内数据采集,首先新能源并网点的保护测控装置(如RTU)与关口电表都应至少具备两路通信接口,其中一路通信接口用于调度数据通信采集专用。具体来说,站内数据采集装置通过通信方式从保护测控装置(或RTU)中采集并网点的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素及并网开关状态;从电能量终端或电表中采集正向有功总电量、反向有功总电量、正向无功总电量、反向无功总电量等数据。数据采集终端转换成104规约数据形式,通过无线方式上送到主站新能源并网数据安全接入区。

3 结语

综上所述,通过在地调主站端建设部署调度数据网安全接入区,并采用无线终端方式,接收连接的小型新能源站的数据。实现新能源数据安全接入调度数据网,既保证了数据的准确性,又为数据安全提供了有效保障。