生产控制

2000年开始，我国电站厂级监控信息系统（SS）概念提出，规范设计了二级安全性、三级可靠性的发电厂生产网络系统架构，以及相应的信息安全可靠性策略。 2016年前后，智慧电站和智能发电概念相继提出，并逐步发展成以智能发电生产、智慧管理决策为两大中心的新型企业信息化架构，简化企业系统网络结构，形成安全性与可靠性相统一的二级网络结构。

2021年中国联通与国网山东省电力公司建成中国首套省域5G电力专网，配置生产控制、管理信息等切片，在16地 市部署UPF 37套、接入电力5G 终端7万余台，在发、输、变、配、用电等12类场景中部署了5G 应用，促进了5G 与 电力系统的深度融合。

重庆明月山数字孪生变电站系统整体遵循国网公司PMS3.0顶层设计三区四层总体架构，横向贯通生产控制大区、管理信息大区、互联网大区，纵向覆盖感知层、网络层、平台层和应用层，依托电网资源业务中台，整合主设备监控系统、辅助设备监控系统、智能巡视系统、PMS系统各类数据资源

随着电力通信网高速发展，众多电力生产控制业务的承载，加深了通信网和电网的耦合。电网安全稳定运行，对电力通信管道资源的调度决策和运维管理能力提出了更高要求。当前电力通信管道的资源调度方式相对静态和刚性，难以实现对不同电力业务的精细化感知和差异化服务：运维管理依然以被动的人工处理为主，难以实现风险的提前预警和故障主动响应。项目依据电力业务需求，以实现面向调度决策的电力通信管道运维与优化为目标，开展如下研究和应用。

目前，江苏无线专用网络累计建设基站已超过 3500 座，实现全省 C 类及以上供电负荷区域全覆盖；累计接入20多种生产与管理业务、各类终端12万余台，其中生产控制类终端近 2 万台。建设应用成果充分验证了无线专网技术可行性、经济性及性能可满足电网业务，尤其是控制类业务需求，同时培育了杆塔共享、无线装备研发等一系列优质产业链。有效降低通信网络建设成本，采用无线专网方式接入，相比光纤接入，将有效地降低建设成本。以配电自动化业务为例，配电自动化业务位置较为分散，单点光缆敷设长度约 5 公381里，多业务点光缆铺设工程量大、成本高。采用无线专网只需敷设一次基站光缆。有效降低电网控制时延，线专网的网络更符合业务系统集中控制的特点，减少了控制类业务系统通信传输中的信号转换次数及中间环节，有效降低了传输时延。提升控制业务灵活接入能力，为充分发挥控制类业务系统的遥控能力，保障电网的安全运行，必须确保可控负荷量，尽可能多地接入各类大用户。光缆路由管道建设政储周期长、审批难度大。采用无线方式接入，可以不受光纤通道资源的限制，缓解签约压力和建设难度，有效提升控制类系统的灵活性。

电力无线专网作为电网生产控制类业务的重要通信方式，需要满足对业务终端冗余覆盖，并克服同频干扰的建设要求。本文首先对标准蜂窝结构和实际网络场景下的冗余覆盖效果进行了仿真分析，然后介绍了常见的抗同频干扰技术方案，最后针对电力无线专网两个典型业务应用场景分别进行了同频和异频组网的仿真分析，并由此提出了一种根据电力业务分布场景进行频率组网的架构，实现了电力无线业务高可靠、高质量传输的效果。

本项目属于电力通信领域，针对配电网生产控制类业务所要求的状态实时同步采集、分布式灵活接入、低时延精准控制、业务高可靠隔离承载等特定通信需求，以5G承载配电网生产控制类业务关键技术为突破口，从技术攻关、设备研制等方面开展相关研究与实践，创造性提出了面向配电网生产控制类业务的无线空口高精度网络授时技术，5G局域网透明传送技术和5G电力切片端到端资源保障技术，突破了三大核心技术难关，形成了具有行业特色的5G应用解决方案和相关国际标准；研制了全球首款电力定制化5G授时通信终端、适配5G的配网分布式差动保护装置以及配电网态势感知控制终端，完成业界首例端到端电力切片全生命周期运行；基于移动运营商5G商用网络覆盖，在广州南沙、深圳龙岗区域内的部分10kV线路、环网柜等站址，改造部署5G终端近126个，在现网成功试运行，充分验证了5G承载配电网生产控制类业务的可行性和实效性。项目研究成果打破了光纤通信局限，变革了业务固有承载方式和通信模式，解决了传统生产控制类业务无法使用无线公网承载、业务终端间无法高精度同步、多业务混合无法高可靠隔离等难题，提升了无线公网承载配电网生产控制类业务的能力，完全满足业务微秒级授时精度和毫秒级精准时延控制的严苛要求，可实现故障精确定位和快速隔离，缩小停电影响范围。随着分布式新能源，微电网、网荷互动、电动汽车等新兴业务不断涌现，未来配电网终端接入总体规模可达千万级以上，本研究成果可推广应用于各类配电网控制保护场景，适应未来电力系统多能互动和协调控制的发展方向，有效提升配电网的可靠性及自愈能力。

分析华电新疆发电有限公司下属新能源电站生产控制大区内服务器、网络设备和安全防护设备等的安全行为、运行状态和事件消息的特点，研究基于区域公司集控中心的生产控制系统网络安全检测与预警平台的实现方法，在数据流动、比对和分析的基础上形成新能源电站网络安全专业指标管理体系，全面实现“外部侵入有效阻断、外力干扰有效隔离、内部介入有效遏制、安全风险有效管控”的防控目标，有效提高新能源电站网络安全防御能力及专业管理水平。

从盘形悬式瓷绝缘子的设计、配方、生产控制、试验等方面，介绍了盘形悬式瓷绝缘子关键制造技术，氧化铝配方、圆柱头结构、智能智造是盘形悬式瓷绝缘子的发展方向，通过研究相关的试验方法，降低产品零值率，实现盘形悬式瓷绝缘子在线路运行中免检零值的目标。

​1月11日，国网山西省电力公司利用自主研发的生产控制大区网络安全漏洞自主挖掘平台，发现漏洞1处并立即落实整改。