在欧洲,由于各国之间电力的互联,特别是超级电网的建立,使得当某个国家的某一地区发生故障时,其他国家也将受到一定程度的影响,2006年的一次重大的连锁电力事故发生于德国,却波及到了法国、波兰、意大利等6个国家的500万人。
因此,当信息和通信技术广泛应用于电力系统而使得系统可能遭受网络攻击以后,欧洲更加重视电力系统在信息安全方面的研究。
表1 已发生的电力系统网络安全事件
顺序时间事件描述影响
事件1、2003. 1Slammer worm病毒通过一被感染的计算机进入美国俄亥俄州某核电厂的网络计算机安全监测系统失效,电厂关闭维修
事件2、2008. 3美国乔治亚州某核电厂因某台计算机软件更新导致控制系统数据重置电厂紧急关闭48h
事件3、2010. 7Stuxnet worm病毒利用微软windows操作系统攻击西门子SCADA系统首个损坏工业设施的恶意代码攻击,全世界45000个网络被感染,60%的受害主机在伊朗,伊朗某核电厂受到攻击
2 电力系统电力电子化及其关键技术
2.1 提高交流输电的功率控制与处理能力
在未来电网的发展过程中,正弦交流电仍是电网的主要电力形式,而与直流输电不同的是,交流输电本身并不需要依赖电力电子设备,因此本身也就缺少了灵活控制和主动处理的能力,基于电力电子变换的灵活交流输电技术(FACTS)的出现和发展弥补了交流输电在这一方面的缺陷。
FACTS除具有功率快速调节能力外,还具有支撑系统电压、补偿系统无功和提高系统暂态稳定性的功能。此外,在与新能源发电或储能设备相结合后,FACTS装置的功能更加全面,既可作为新能源并网发电的接口,又可在储能设备的支撑下,向系统提供可观急需的有功功率。
2.2 (混合式、多端)柔性直流输电及网架结构
高压直流输电是远距离灵活送电和电网之间解耦互联的有效手段,随着大规模间歇性和随机性新能源接入电网,直流输电将发挥其特有的功能和得到更加广泛的应用。
随着大功率全控型电力电子器件制造及控制技术的发展,基于电压源型换流器的高压直流输电技术以其灵活的四象限运行优势、较强的电压调节能力和较好的阻尼特性而迅速发展。
高压直流输电正在由传统LCC-HVDC输电转向LCC-HVDC与VSC-HVDC混合输电模式和完全的柔性直流输电模式。在组网方面,多端直流输电能够实现多电源供电和多落点受电,能够实现源网之间以及区域网之间的高度解耦,以实现多点间歇性大规模新能源的并网发电。