探究水電廠電氣工程自動化監控係統安全防護
信息技術
作者：苑清敏
【摘要】本文從水電廠電氣自動化工程的特征入手，介紹了其監控係統的特性與對安全防護的需求，闡述了具體的安全防護措施，希望有助於相關技術的進一步發展應用。
【關鍵詞】水電廠；電氣工程自動化；監控係統；安全防護
近年來，隨著信息技術與智能控製技術的發展，水電廠的自動化程度越來越高，已經有相當一部分水電廠引入了電氣自動化控製係統，極大地節省了人力資源，提高了水電廠的運作效率。為了保障電氣自動化係統的運作安全與運作能效，係統往往會附加全程監控模塊，即監控係統。但由於整個體係都是通過信息技術和智能技術來運作的，所以監控模塊必然會麵臨相應的安全威脅。因此，有必要針對監控模塊的特征，為其訂立專門的新式安全防護措施，以提高監控係統運作的安全性和可靠性。
一、水電廠的電氣自動化體係
水電廠的電氣係統有一定的特殊性，一方麵其自身的運作要依賴電氣係統，另一方麵其本身又是電力的提供端。在這種情況下，水電廠的電氣係統非常複雜，要同時滿足用電和供電兩方麵的需求，所以水電廠的電氣自動化體係也相應具有複雜化特征，必須進行全程的細致監控。
二、電氣自動化體係的監控模塊
（一）自動化監控係統的數據采集特征
監控係統的首要任務是對電氣自動化係統運作中產生的各項數據進行采集、分析與處理。這個過程具有很強的動態化特征，而且不同數據的采集精度需求往往存在差異，所以監控係統的該項功能比較複雜。通常情況下，需采集的數據包括各種模擬量、脈衝量、狀態量，這其中有部分狀態量直接關係到報警功能，與安全防護的聯係比較緊密。
（二）自動化監控係統的畫麵顯示特征
監控係統的畫麵顯示分為三類，第一類是針對上文所述各種采集數據的顯示；第二類是多媒體監控實時傳回的監控影像顯示；第三類是整個電氣自動化係統的模擬畫麵顯示，用於反映電路開斷、電流電壓等運作情況。一旦監控係統受到攻擊，三類畫麵都可能產生顯示錯誤甚至無法顯示，導致整個監控功能失靈。
（三）自動化監控係統的操作控製特征
作為監控電氣自動化係統的模塊，監控係統在操作控製上選擇了遠程控製與現場控製結合的控製模式。需要注意的是，雖然作為自動化係統的一部分，監控模塊的控製也有一定的智能化特征，但總體來說對人力的需要依然比較高，相當一部分控製功能要通過手動操作來實現，所以在設置安全防護機製時要注意其與手動控製功能的適性。
（四）自動化監控係統的效率監測特征
與普通電氣自動化係統的監控模塊不同，安裝於水電站的這種係統模塊還需要具備效率監測功能，以隨時對水輪機的運作效率進行在線監測。這種監測由於需要長期連續進行，所以對係統具有長時性、穩定性需求，安全防護係統要能保證監控係統的這兩種特性。
（五）自動化監控係統的事件記錄特征
在電氣自動化係統中，運行故障與運行事故是無法完全規避的，監控係統需要能將故障或事故發生時的具體情況詳細記錄下來。但由於這種記錄有時會受到係統本身的影響，所以安全防護措施還要能起到一定的隔離能效，讓故障記錄和故障本身分離開來，必要的情況下還需要進行外部備份。
三、電氣自動化體係的監控防護
（一）通過硬件手段實現監控模塊的防護
對自動化體係中的監控係統模塊來說，安全威脅首先來自自身的硬件性能。具體來說，針對電氣自動化體係的監控係統具有很高的技術要求和精度要求，如果這些要求得不到滿足，監控體係本身就會出現運作能效低下現象，進而產生安全漏洞。因此，在建立監控係統時就應謹慎選擇係統硬件，保證數據采集元件、畫麵顯示元件等滿足參數要求，同時要結合必要的安全防護設計，提前準備好安全防護措施所必須的元件，例如隔離轉換裝置、係統出故障時的備用硬件等。