【摘要】：本次研究主要结合区域风电集中控制系统安全防护系统进行研究分析，探讨其集中控制系统的网络构架体系，并设置了对应的安全分区，以期保证通信网络安全化运行；最后针对整个疾控系统安全防护现状提出了优化改进的措施建议，现将研究分析阐述如下。
【关键词】：区域风电；集中监控系；统安全防护；方案分析
近年来，我国风电装机系统发展迅速，到2017年，全国风电累积且容量已经达到 1.64 亿千瓦。传统的风电场具有容量小、地域跨度大且数量多、机身笨重产品类型杂多等特点。在现代科学技术的影响下，装机的规模推动了风电长的综合性建设。与此同时，传统的分散化管理下，管理成本也随之增加。区域风电集控中心的建设可以保证远程监控技术和风电场运维管理统一，可以全面集中专业技术人员，让区域内分散的风电场变成一个有机整体，实现及时的监控和规模化检修维护，保证风电厂的生产效率最大化，让电网建设统一、稳定。近年来，电网公司正在不断集中区域风电机控制中心改革，从某种程度上实现了远方监控等多功能，也体现了集中控制系统的建设综合性。
1.分析区域风电集中监控系统的结构原理
区域风电集中控制中心的主要功能在于加强风电场的监督控制和集中管理。目前，集中控制系统应当加强风电场数据采集以及监控系统统一化管理。主要的结构有（1）电能量计量系统；（2）风功率预测系统；（3）电网调度系统等，这些系统实现了遥测、遥控以及遥控等多方面远程操作需求，全面提升了区域风电集中控制中心的 综合运行质量。
系统运行时候，集控中心的主站点系统和风电场两端的子系统互相接入到系统的两层构架体系。其中集控中心主站系统主要包括了（1）前置采集服务器、（2）实时数据服务器、（3）运行监控系统服务器、（4）历史数据库服务器等内容，有效实现了多种监控业务的监控、交换、路由器以及网络设备和纵向加密管理，也极大实现了数据采集、储存、展示以及应用等功能。值得注意的是，风电场子站数据接入系统都连接了数据网络服务器、约束转换装置以及交换机等，其中路由器、防火墙、纵向加密装置都可以用以实现风电场数据采集，进而实现上送、安全防护控制以及控制命令的对应下发和执行。
2.业务分析以安全分区规划
目前，结合区域内集中监控系统的安全防护以及设计需求应当注意以下几点（如下图1所示）。
首先，了解风电厂的主要配置：（1）电能量计量系统；（2）同步相量测量（PMU）装置；（3）视频会议系统；（4）升压站综合自动化系统；（5）风机振动状态监测系统；（6）生产管理移动应用系统；（7）电网 OMS 系统等系统和设备等。
其次，按照安全分区原则，区分风机组数据采集以及监控系统。其中非控制区有（1）电能量计量系统；（2）风机振动状态监测系统；（3）同步相量测量（PMU）装置；信息管理区域有（1）生产管理移动应用系统；（2）电网OMS 系统等；监控数据采集有（1）自动电压控制（AVC）系统；（2）微机五防系统；（3）自动电压控制（AVC）系统等；
（图1 区域风电集中监控系统网络拓扑图）
最后，区域风电机集中监控系统的安全防护措施也分为了横向隔离、纵向认证两个方面。
其中在控制区和非控制区域之间进行硬件防护，实现横向的访问控制，安全隔离以及反向边缘隔离措施；在集控中心以及风电场多个安全区之间也采用通道加密及数据传输方式，严格进行每个安全区信息资源的交叉连接。基于纵向认证基础上加强纵向加密认真设置。与此同时也要做好服务器、工作站以及对应的安全加固系统控制处理，在严格控制生产大区部署方面进行相应的入侵检测控制。
3.集控通信网络安全性分析
为了进一步提升通行网络的安全性，区域内的风电集控中心和风电场建议采用独立双通道通信技术。首先，针对《电力监控系统安全防护总体方案》的要求，电力通信相关部门要采用的全面的电力调度数据控制体系。从目前的电力通信环境来看，大多的电力调度数据网络多属于内部通信使用，没有为外部提供租赁服务，且很多电力调度数据网络，没有实现全网厂站以及全业务覆盖，极少对外界提供租用服务。针对电力系统的网络安全性和可靠性问题，建议对应的单位可以减少、降低电力通信专业网络结构，可以采用2M专线作为集控中心主通道，且各个通道的建设条件也应当找电力专用通信的网络构件进行对一个研究分析，若运用条件不运行，也要针对公网通信系统如英特网、无线通信网络构建要求设置对应的安全接入处理，并采用相应的安全隔离以及访问控制，实现对应的认证以及加密等安全控制措施。
综上所述，在设计对应的集控通信系统建设方案时候要考虑以下几点问题。
首先，要仔细对比电力专用通信网络和租用网络通信的安全认证系统，结合接入信息的针对性和经济性进行综合考虑。因为接入风电场接入的电力系统较多，要针对无线通信网络构建进行对应的安全控制设置，并制定详细的经济性对比策略。
其次，要针对业务设置对应的安全区，按照《电力监控系统安全防护总体方案》规定，可以在保证业务功能的应用前提下，将非控制系统的专业性提升到控制区域中，也可在两侧加上对应的硬装防火墙等措施，实现通信隔离和高速传输。
再者，要优化带宽通道数量。从实时业务来看，风机、升压站四遥信息传输占据了通302道的主要带宽，但从实际速率看，装机为 14.85 万千瓦（99 台 1.5MW 风机，1 座升压站）的风电场，最大传输速率仅为 500kbps，2M 带宽完全能够满足实时业务的数据传输需求，因此业务通道的租用可根据实际情况合理优化。
最后，管理信息大区的通道带宽应结合系统功能进一步优化。可以采用优化视频展示的方法缓解带宽不足的压力，如视频轮询、即点即看，仅展示已点击通道的视频图像，该方案能够控制占用带宽，一般每个风电场租用 1 个10M 通道即可满足要求。
4.结语
综上所述，区域风电集控中心的建设是优化工作流程、提高工作效率的必然选择。虽然集控系统的建设涵盖了通信、自动化、监控技术等多门学科、多个专业，是一个相对复杂的系统性工程。安全设计时需要注意的是，在安全防护的设计中，除了严格遵循《电力监控系统安全防护总体方案》的整体框架外，还应结合不同风电场、不同系统的特点合理规划具有不同特点的防护方案，真正扎实安全防护的笼子。
【参考文献】
[1]吴振涛,刘承祥,周慧. 赤沽地区风电场集中监控系统的初步建设[J]. 中国煤炭,2014,40(S1):173-175+180.
[2]党亚宾,李恒. 信息化如何助力风电运维[J]. 风能,2015(05):50-52.
[3]唐志军,沈石水. “无人值班,少人值守”风电场及其集控中心的设计思考[J]. 风能,2015(06):58-62.