电厂二次系统技术方案样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除。XXX风电场二次系统安全防护技术方案1. 二次系统安全防护方案1.1. 设计依据中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例, 国务院1994年发布; 计算机信息系统保密管理暂行规定, 国家保密局1998年发布; 计算机信息系统安全保护等级划分准则( GB17859-1999) , 公安部1999年发布; 电力工业中涉及的国家秘密及具体范围的规定, 电力工业部和国家保密局1996年发布; 电力监控系统安全防护规定, 中华人民共和国国家发展和改革委员会令第14号; 关于印发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的通知(国能安全
2、36号),国家能源局。1.2. 设计原则l 系统性原则( 木桶原理) ; l 简单性和可靠性原则; l 实时、 连续、 安全相统一的原则; l 需求、 风险、 代价相平衡的原则; l 实用与先进相结合的原则 ; l 方便与安全相统一的原则; l 全面防护、 突出重点( 实时闭环控制部分) 的原则; l 分层分区、 强化边界的原则; l 整体规划、 分步实施的原则; l 责任到人, 分级管理, 联合防护的原则。1.3. 设计范围l 依据二次系统安全防护相关文件的规定, 对风电场的生产控制系统和信息管理系统的总体结构及各类子系统和设备的安全状况进行分析。l 根据安全分析, 提出二次系统的安全区结构
3、和安全措施。l 提出安全设备技术指标要求。l 对风电场安全管理体系的建设提出建议。l 提出主要设备表和投资估算。1.4. 发电厂二次系统安全防护的意义近年一些重大安全事故的发生, 使得全国电力二次系统安全问题凸现。如何保障电力系统信息安全, 防止外部恶意攻击和信息窃取, 从而避免二次系统的安全问题间接影响到电力系统的安全稳定运行是当前正在广泛研究的课题。发电厂作为电力系统的重要组成部分, 其安全与电网运行密切相关, 同时发电厂作为发电集团基础生产单位, 其安全也直接影响到集团的生产管理。积极做好发电厂二次系统安全防护既有利于配合电网二次系统安全防护工作的实施, 确保整个电力系统安全防护体系的完
4、整性, 也有利于为发电集团提供安全生产和管理的保障。XXX风电场( 以下简称风电场) 的安全生产对整个电网的稳定运行具有重要作用。因此风电场二次系统安全防护具有特别重要的意义。1.5. 发电厂二次系统安全防护总体要求1.5.1. 安全防护的目标及重点二次系统安全防护是电力系统安全生产的重要组成部分, 其目标是: 1) 抵御黑客、 病毒、 恶意代码等经过各种形式对电力二次系统发起的恶意破坏和攻击, 特别是集团式攻击; 2) 防止内部未授权用户访问系统或非法获取信息以及重大违规操作。防护重点是经过各种技术和管理措施, 对实时闭环监控系统及调度数据网的安全实施保护, 防止电力二次系统瘫痪和失控, 并
5、由此导致电力系统故障。1.5.2. 安全防护总体策略l 安全分区根据系统中业务的重要性和对一次系统的影响程度进行分区, 所有系统都必须置于相应的安全区内。 l 网络专用安全区边界清晰明确, 区内根据业务的重要性提出不同安全要求, 制定强度不同的安全防护措施。特别强调, 为保护生产控制业务应建设电力调度数据网, 实现与其它数据网络物理隔离, 并以技术手段在专网上形成多个相互逻辑隔离的子网, 保障上下级各安全区的纵向互联仅在相同安全区进行, 避免安全区纵向交叉。l 横向隔离在安全区之间和安全区通信通道间采用不同强度的安全隔离设备使各安全区中的业务系统得到有效保护。l 纵向认证采用认证、 加密、 访
6、问控制等手段满足各种数据在远程通信中的保密性、 完整性和可用性要求, 防止远程攻击和违规操作, 形成纵向边界的安全防御, 与调度机构和上级管理单位建立互信可靠的通信机制。1.6. 风电场二次系统安全防护分析1.6.1. 本专题研究涵盖的二次系统本专题研究涵盖的二次系统如下表所示意。序号安全区系统名称备注1安全区风机集中控制系统2网控系统( NCS) 3相量测量装置(PMU)4系统保护装置5安全区风功率预测系统6电能量计量厂站系统7故障录波系统8保护及故障录波信息子站9电能质量监测10管理信息大区DMIS终端11MIS网1.6.2. 风电场二次系统现状1.6.2.1. 安全区I区系统介绍安全区(
7、 控制区) 是指由具有实时监控功能、 纵向连接使用调度数据网的实时子网或专用通道的各业务系统构成的安全区域。控制区中的业务系统或其功能模块( 或子系统) 的典型特征为: 是电力生产的重要环节, 直接实现对电力一次系统的实时监控, 纵向使用调度数据网或专用通道, 是安全防护的重点与核心。1.6.2.1.1. 风机集中控制系统风机集中控制系统采用一套XXX公司提供的SCADA系统。风机集中控制系统主要作用在于可在风电场有功功率自动控制上, 接收电网调度下发的风电场有功自动控制指令, 根据风电机组的不同的运行、 控制特性和实时运行工况, 综合运用风机监控系统提供的集群控制、 单机功率控制、 单机启停
8、等控制手段, 进行目标出力在具体风电机组上的优化分配控制。系统具备安全约束校核和控制指令校核功能, 校核未经过将闭锁相应控制, 而且闭锁状态必须由人工解除。在遇到故障等紧急情况时, 系统能够强制退出有功自动控制控制, 并设置有功自动控制状态信号为退出。操作系统主要采用Windows系统, 数据库主要采用SQL SERVER数据库; 其与外部系统的接口如下, 均采用TCP/IP协议进行数据通讯: 序号互联系统或设备接口型式1风功率预测系统TCP/IP协议 1.6.2.1.2. 网控系统( NCS) 网控系统主要是作为全厂站的设备监视、 测量、 控制、 管理的中心, 经过光纤传输, 接受现场采集的
9、数字量、 模拟量与电度量信息, 以及向现场发布控制命令。操作系统主要采用UNIX系统, 其与外部系统的接口如下, 均采用TCP/IP协议进行数据通讯, 部分数据按照要求经过调度数据网发送至XX市调SCADA系统: 序号互联系统或设备接口型式1风功率预测系统TCP/IP协议2XX市调SCADA系统XX市调度数据网、 TCP/IP协议1.6.2.1.3. 相量测量装置( PMU) 同步相量测量装置PMU主要利用全球定位系统(GPS)提供的精确时间基准对电力系统的状态进行数据采集,它能够直接测得PMU安装点的节点电压相量,包括电压有效值和相角,经过把监测到的数据经由通讯网络传送到调度中心,供管控人员
10、进行分析,对厂站电力系统监视、 保护、 稳定判别和稳定控制起到重要作用。测量数据经过调度数据网发送到XX市调WAMS系统。网络通讯接口做为备用通道, 采用TCP/IP协议进行数据通讯。序号互联系统或设备接口型式1XX市调WAMS系统XX市调度数据网接入、 TCP/IP协议1.6.2.1.4. 系统保护装置继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、 有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除, 保证无故障设备继续正常运行, 将事故限制在最小范围, 提高系统运行的可靠性, 最大限度地保证向用户安全、 连续供电。内部数据采集主要采用串口、 103规约。与外部系统通讯如下, 则采
11、用TCP/IP协议进行数据通讯。序号互联系统或设备接口型式1故障录波系统TCP/IP协议1.6.2.2. 安全区II区系统介绍安全区( 非控制区) 在生产控制范围内由在线运行但不直接参与控制、 是电力生产过程的必要环节、 纵向联接使用调度数据网的非实时子网的各业务系统构成的安全区域。非控制区中业务系统或功能模块的典型特征为: 是电力生产的必要环节, 在线运行但不具备控制功能, 使用调度数据网, 与控制区中的业务系统或功能模块联系紧密。1.6.2.2.1. 风功率预测系统风功率预测系统采用一套XX公司提供的NRFM风功率预测系统。风电具有间歇性、 随机性和波动性。风电场出力不稳的特点, 利用风电
12、功率预测系统使风电场能够向电网公司提供准确的天前发电功率曲线, 这使得电网调度能够有效利用风电资源, 提高风电发电上网小时数额。同时满足了相关国家发展要求规范。操作系统主要采用嵌入式UNIX操作系统, 内部数据通讯采用TCP/IP协议进行通讯, 部分数据按照要求经过调度数据网发送至XX市调。序号系统或设备接口型式1风机集中控制系统TCP/IP协议2网控系统NCSTCP/IP协议3XX市调XX市调度数据网接入、 TCP/IP协议1.6.2.2.2. 电能量计量厂站系统电能量采集计量系统的建设实施是为了能够安全、 可靠、 准实时地采集电能量原始数据及相关信息, 在此基础上具备丰富的数据合理性校验、
13、 数据业务处理、 统计计算、 电能量管理、 网损管理、 报表生成、 数据发布等应用功能, 为各部门提供生产运行数据, 为各决策部门提供决策依据。系统主要使用LINUX操作系统。本系统与外部系统的接口均采用TCP/IP协议进行数据通讯, 系统内部接口则采用串口进行数据采集, 部分数据按照要求经过调度数据网发送至XX市调TMR系统。序号系统或设备接口型式1XX市调TMR系统XX市调度数据网接入、 TCP/IP协议1.6.2.2.3. 故障录波系统故障录波系统由电网调度端的故障录波信息管理、 电网层的故障元件诊断、 以及双端测距等功能组成。可在系统发生故障时, 自动地、 准确地记录故障前、 后过程的
14、各种电气量的变化情况, 经过这些电气量的分析、 比较, 对分析处理事故、 判断保护是否正确动作、 提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。系统内部与本地保护及故障录波信息子站之间经过TCP/IP协议进行数据通信。系统内部与安全区I区系统安全保护装置之间经过TCP/IP协议进行数据通信。系统与XX市调故障录波系统通信经过调度数据网通讯。序号系统或设备接口型式1系统保护装置TCP/IP协议2保护及故障录波信息子站TCP/IP协议3XX市调故障录波系统XX市调度数据网接入、 TCP/IP协议1.6.2.2.4. 保护及故障录波信息子站保护及故障录波信息管理系统子站将完成对大量由不同厂家生产制造、 具
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