配網(wǎng)自動化系統(tǒng)-配網(wǎng)通信及信息交互總線（智能變電站運行維護(hù)）

配網(wǎng)通信及信息交互總線背景實現(xiàn)目標(biāo)配電網(wǎng)信息交互現(xiàn)況解決方案鑒于生產(chǎn)控制大區(qū)與信息管理大區(qū)之間通過正反向隔離裝置進(jìn)行安全防護(hù)，反向隔離裝置只能通過文件形式傳輸，實時性較差。并且傳統(tǒng)的通訊方式采用點對點方式，缺乏有效管理與資源共享。通過信息交互總線，可以整合配電網(wǎng)信息資源，完成配電自動化系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間資源共享。信息交互總線采用面向服務(wù)的架構(gòu)模式，對外部系統(tǒng)資源有效集成管理。信息交互總線遵循IEC61968/IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，確保消息在系統(tǒng)之間安全、完整、可靠傳遞。信息交互總線有效集成外部服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)“源端唯一、全局共享”的建設(shè)目標(biāo)，消除“信息孤島”，對外部服務(wù)、交互數(shù)據(jù)、進(jìn)行了統(tǒng)一管理，提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視功能，可以實時反饋系統(tǒng)運行狀態(tài)，增強了交互信息的可維護(hù)性。信息交互總線配電自動化相關(guān)信息系統(tǒng)現(xiàn)狀

生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）調(diào)度自動化系統(tǒng)（EMS）營銷管理系統(tǒng)“95598”客戶服務(wù)系統(tǒng)需求側(cè)主站系統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)這些系統(tǒng)都是在不同的時期，基于各自特定的需求分專業(yè)獨立開發(fā)的，對同一電力設(shè)備的描述不盡相同，未實現(xiàn)信息交互，存在信息孤島。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方式配電自動化系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)負(fù)荷控制系統(tǒng)配變監(jiān)測系統(tǒng)電能量采集系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)

營銷信息系統(tǒng)電網(wǎng)GIS平臺客戶服務(wù)系統(tǒng)

資源管理系統(tǒng)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方式:基于信息交互總線的交換方式配電自動化系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)

負(fù)荷控制系統(tǒng)

配變監(jiān)測系統(tǒng)電能量采集系統(tǒng)

生產(chǎn)管理系統(tǒng)

營銷信息系統(tǒng)

電網(wǎng)GIS平臺

客戶服務(wù)系統(tǒng)

資源管理系統(tǒng)信息交互總線總線式數(shù)據(jù)交換方式:傳統(tǒng)方式：1.隔離設(shè)備導(dǎo)致信息交互障礙，反向隔離只能傳輸文件。2.需要考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件服務(wù)、接口協(xié)議等差別。傳統(tǒng)實現(xiàn)方式服務(wù)端客戶端正向/反向隔離裝置生產(chǎn)控制大區(qū)背景-基于信息交互總線的實現(xiàn)方式總線實現(xiàn)信息交換總線信息交換總線標(biāo)準(zhǔn)適配器客戶端標(biāo)準(zhǔn)適配器正向/反向隔離裝置生產(chǎn)控制大區(qū)信息管理大區(qū)信息交互推薦配置配電自動化系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、電網(wǎng)GIS平臺、營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)等其他系統(tǒng)的信息交互，應(yīng)采用信息交換總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用集成。配電自動化信息交互模型應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則，即以IEC61970/61968CIM標(biāo)準(zhǔn)為核心，遵循和采用PMS系統(tǒng)、電網(wǎng)GIS平臺、營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)等相關(guān)集成規(guī)范。配電自動化應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的信息交互方式，即采用總線形式的信息交互體系架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化的功能接口、數(shù)據(jù)格式與語義等。信息交換總線應(yīng)支持基于消息的業(yè)務(wù)編排、信息交互拓?fù)淇梢暬?、信息流可視化等?yīng)用，滿足各專業(yè)系統(tǒng)與總線之間的即插即用。電網(wǎng)通信網(wǎng)具體定義通信方式輸電網(wǎng)及高壓配電網(wǎng)一級骨干通信網(wǎng)由公司總部至各分部和國調(diào)直調(diào)電廠、變電站以及各分部之間的通信系統(tǒng)組成包括光纜、光通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、載波通信系統(tǒng)等二級骨干通信網(wǎng)由分部至區(qū)域內(nèi)各省電力公司和分調(diào)直調(diào)電廠、變電站以及區(qū)域內(nèi)各省公司之間的通信系統(tǒng)組成。三級骨干通信網(wǎng)由?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）電力公司至所轄地市電力公司和省調(diào)直調(diào)發(fā)電廠、變電站以及轄區(qū)內(nèi)各地市公司之間的通信系統(tǒng)組成。四級骨干通信網(wǎng)由地市公司至35千伏及以上變電站、所屬縣公司、營業(yè)辦公場所等通信系統(tǒng)組成。中壓配電網(wǎng)10千伏通信接入網(wǎng)范圍為變電站10千伏出線至開關(guān)站（開閉所）、充電站、環(huán)網(wǎng)單元（柜）、柱上開關(guān)、電纜分支箱、（配電室、柱上、箱式）10千伏變壓器等。光纖專網(wǎng)、中壓電力線載波、無線專網(wǎng)、無線公網(wǎng)等多種通信方式低壓配電網(wǎng)0.4千伏通信接入網(wǎng)范圍為變壓器0.4千伏出線至用戶表計、充電樁、營業(yè)網(wǎng)點、電力光纖到戶室內(nèi)終端等分為遠(yuǎn)程通信信道和本地通信信道，本地通信信道包括RS485等配電通信配電通信網(wǎng)是指：覆蓋220kV及以下變電站、10kV（或20kV/6kV）開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)單元、柱上開關(guān)、配電變壓器、分布式能源站點、電動汽車充電站和10kV（或20kV/6kV）通信線路及設(shè)備組成的，由終端業(yè)務(wù)節(jié)點接口到業(yè)務(wù)主站之間一系列傳送實體。實現(xiàn)配電業(yè)務(wù)終端與系統(tǒng)間的信息交互，具有多業(yè)務(wù)承載、信息傳送、網(wǎng)管等功能。配電通信配電通信常用配電通信方式終端通信層電力終端層標(biāo)準(zhǔn)化配電終端光纖接入ONU無線公網(wǎng)2G/3G通信方式適用場景典型場景方案優(yōu)勢方案劣勢光纖接入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大，要求高帶寬。新建區(qū)域易于光纖鋪設(shè)。城市核心區(qū)帶寬高、安全可靠、易擴(kuò)展、網(wǎng)管統(tǒng)一、抗多點失效施工量大無線公網(wǎng)用戶數(shù)量少，用電負(fù)荷低，用電質(zhì)量及可靠性要求一般。農(nóng)村易部署，初期投入小，維護(hù)方便速率低、安全可靠性低、租用網(wǎng)絡(luò)，選址擴(kuò)容受限無線自組網(wǎng)光纖架設(shè)難度大，無線公網(wǎng)覆蓋盲區(qū)。山區(qū)易部署、易擴(kuò)展，運行成本低覆蓋范圍有限（5~15km）無線自組網(wǎng)傳統(tǒng)配電自動化終端通信方式推薦配置通信方式推薦配置根據(jù)實施配電自動化區(qū)域的具體情況選擇合適的通信方式。A+類供電區(qū)域以光纖通信方式為主，A、B、C類供電區(qū)域應(yīng)根據(jù)三遙、二遙的配置方式確定采用光纖、無線或載波通信方式，D、E類供電區(qū)域以無線或載波通信方式為主。供電區(qū)域通信方式A+光纖通信為主A、B、C根據(jù)三遙、二遙的配置方式確定采用光纖、無線或載波通信D、E無線或載波通信信息安全在信息安全Ⅰ、Ⅱ區(qū)之間應(yīng)安裝國產(chǎn)硬件防火墻實施訪問控制。在生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間應(yīng)部署正、反向電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置進(jìn)行電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離。在信息安全Ⅲ、Ⅳ區(qū)之間應(yīng)安裝國產(chǎn)硬件防火墻實施安全隔離。配電主站下發(fā)的遙控命令應(yīng)帶有基于調(diào)度證書的數(shù)字簽名。主站信息安全：主站應(yīng)滿足橫向隔離要求，對安全Ⅰ、Ⅱ區(qū)之間采用國產(chǎn)硬件防火墻實施訪問控制，在安全Ⅱ、Ⅲ區(qū)之間部署正、反向電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置進(jìn)行電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離，在安全Ⅲ、Ⅳ區(qū)之間安裝國產(chǎn)硬件防火墻實施安全隔離。主站應(yīng)滿足縱向認(rèn)證要求，保障配電主站系統(tǒng)的控制安全、信息安全和應(yīng)用系統(tǒng)安全，同時滿足配電主站系統(tǒng)對相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息需求，符合公司安全防護(hù)要求。配電自動化系統(tǒng)應(yīng)支持基于非對稱密鑰技術(shù)的單向認(rèn)證功能，主站下發(fā)的遙控命令應(yīng)帶有基于調(diào)度證書的數(shù)字簽名，現(xiàn)場終端側(cè)應(yīng)能夠鑒別主站的數(shù)字簽名。信息安全終端信息安全：具有控制要求的終端設(shè)備應(yīng)配置軟件安全模塊，對來源于主站系統(tǒng)的控制命令和參數(shù)設(shè)置指令應(yīng)采取安全鑒別和數(shù)據(jù)完整性驗證措施，以防范冒充主站對現(xiàn)場終端進(jìn)行攻擊，惡意操作電氣設(shè)備。對于采用公網(wǎng)作為通信