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电力系统深受能源危机困扰，虽已开始研制新能源结构，但应用效果一直不好，新能源很难与传统电力装置、设备形成默契配合。由于电力技术的决策能力、更新速度很强、很快，所以要想将风能、太阳能、水能等绿色能源引入电力系统，依靠电力技术是最为可靠、有效的方式。首先，根据电力技术测量、转换、控制、管理能源的能力，改变电力系统原有能源输出格局，尽可能切断新能源输出装置与系统中其他运行设备的牵绊和影响，仅以能源输出为价值标准，设计、添置绿色能源装置，以最大限度提高能源的利用率；其次，强化变流调速技术、集优生产技术、能源转化技术在电力系统中的应用地位，定期、定时核算绿色能源输出、不可再生能源输出过程中的“能量效益”，并对系统、装置、技术进行定向修改；最后，拓展电力技术的应用范围，围绕计算机技术，监控绿色能源在电力系统中的运行情况，以“消耗”“、效益”为两大基本点，总结分析不符合电力技术应用安全的相关问题，并及时改正。
1.2实现机电一体化
机电一体化是电气工程、电力系统发展的必经之路，也是带动高效生产的有效手段，为此，电力技术可以联合网络技术、自动化处理技术、智能监测等技术，共同推进多门技术的融合发展，进而促进电力系统的正向发展。机电一体化技术在投入使用之前，应接受多次测量和考察，因为要避免生产风险、提高生产效率，所以必须经过电力技术来处理相关系统数据，只有这样，才能将系统运行状态控制在可控范围内。然而，机电一体化对电力系统运行功能的要求和服务设定复杂，仅靠电力技术很难支撑起整个系统的运行重任，所以，一般情况下，电力系统会选择“区域一体化”的生产、改造方式，选择风险小、收益高、符合电力技术应用条件的系统模块，帮助小范围系统实现“自动”，并计算应用效果，确定技术无误且高效之后，再扩大一体化改造范围。由此可见，电力技术虽然是电力系统一体化发展的有力手段，但其应用效果依然具有不可控特质，在应用时应格外注意、小心。
1.3引入智能技术
智能手机、平板电脑已经成为电子终端控制的主要装置设备，它在人们日常生活与工作中的应用地位非常高，因此，电力行业也应适当引入智能技术，并创设以智能控制系统为核心管理中枢的技术集团，以便于工作人员正确、有效、科学的管控电力系统。经过智能技术修饰，电力系统在故障排除、判断、处置方面的优势能力更强了，并基本实现了“自动化”。以往，一个小故障便会导致整个电力系统陷入瘫痪，现如今，运行故障会翻译成“特殊数据”，经智能处理器处理，被挖掘、传送，传达给管理人员，主动上报“故障”。这种高效的生产、管理方式，不仅节省了故障清查、判断的时间，还为电力系统提供了坚固的安全保障。从应用效果上看，智能技术在电力系统中发挥的作用是显而易见的，但从发展空间上看，其应用环境却日常复杂，所以，需要广大电力系统的工作人员谨慎考虑、认真探究，以福利避害为原则，引入智能技术。
2电力技术在电力系统中的发展展望
目前，我国综合国力日益提升，能源生产责任越来越重，为迎合不断提高的生产要求、服务要求，电力系统仍需不断革新、创造，最大限度的发挥其功能价值、生产价值。笔者结合多年工作经验，根据自己对电力系统运行、发展的困难与问题了解，从内、外两方面探究电力技术的发展方向。接下来几年，电力技术在电力系统中的应用地位会不降反升，因为随着工业规模化生产系统的落成，系统生产形式、能力、效率的准确性要求很越来越高，所以，电力系统只有依靠电子技术方能将能源生产、输出、管理限制在可控、可管的范围内。一方面，应扩大电力技术的包容性，将其与现代高科技技术再融合，研发技术的新功能、新工艺，为电力系统运行提供便利条件；另一方面，省察电力技术自身存在的安全风险、耗能等管理不当问题，并设置研究专题，开展专项调查，以纠正、改善电力技术在电力系统中应用效果不利的地方。通过内、外两方面发展手段，电力技术的发展道路会更加明朗，其会成为促进经济社会发展的源动力。
煤矿井下供电系统的运行受到多种因素的影响，对煤矿安全生产造成不良影响。主要表现为：变压器的容量不足以及对备用电源的设计不满足规范。变压器容量不足的原因是在进行电气设计时，没有为供电系统留有充足余量，系统经过长时间的运行，处于超负荷状态，供电系统的母线长期处于发热状态且用电超载，降低了电气设备和电缆的使用年限。此外，由于电气设备短路、雷击、大型设备启动等原因，会造成电网电压波动，降低了供电系统的可靠性、稳定性和安全性。
1.2地面中性点直接接地的变压器向井下供电
在实际安全考察中发现，大多数煤矿企业没有按照规定安装使用接入井下电源或非直接接地变压器中性点，而是采用单个煤矿专用或多家煤矿共用接地中性点变压器连接供电系统，通过三芯电缆线与三相火线的连接接入井下，使用保护接地与工作接地结合的中性线与单根相线接入办公区域和生活区，以供生活用电。
1.3没有采用双回路供电系统
我国的规定要求矿井生产使用双回路供电系统，年产量在6万吨以下的煤矿可以使用单回路供电，但必须满足备用电源的要求。但是，一些矿井仍采取单回路供电，虽然有些煤矿单位配置了柴油或汽油发电机，也仅仅为了应付检查或停电时紧急照明。而且双回路供电系统发电机容量限制情况下保证关键电气设备即使停电也可正常运行，为矿井工作人员的安全撤离提供了机会，防止透水事故和通风机停转导致粉尘、瓦斯聚集。此外，矿井周围存在静电和电火花，如果静电接地不良，会造成放电火花甚至爆炸。接触器和继电器可能因质量不佳，在开合时无法分断电流也会形成电火花；电缆长期在外力或超负荷状态下工作，也可能产生电火花，从而引发短路，导致瓦斯爆炸。
1.4地面引入的供电线路没有设置相关保护装置
煤矿井下的规定要求供电线路、通讯线路、入井轨道、电机车架线在入井处必须安装防雷装置；井下使用的电器必须具备漏电、过流和接地等保护功能。井下电气设备还要满足防爆要求。但是检查时却发现有些煤矿并没有按照规定将保护措施做到位，仅仅是将架空线接入井口，再由电缆线引入井下或者直接接入变压器，如果遇到雷电袭击，雷电会沿着导线侵入井下工作面，引起瓦斯爆炸或人员伤亡，设备遭受雷击也会被严重损坏，存在巨大安全隐患。而且，煤矿井下工作环境较为潮湿，影响设备绝缘，漏电保护器能够避免因漏电造成引发爆炸或明火，减少井下安全事故。
2煤矿井下供电系统的运行方式
2.1煤矿井下双回路供电系统的运行方式
双回路供电系统包括分列和并列两种运行方式。分列运行指的是两条线路同时运行，两段母线间的联络开关断开。分列运行适用于拥有较大负荷的变电和配电所，具有电缆线路的电流小、压降小、线路距离长、停电面积小的优点；缺点是由于两个回路具有不同负荷，对其总配电开关的保护整定也有所不同，如果一个回路停电，另一个回路的总配电开关也要重新进行整定，不利于两回路之间快速切换。并列运行指的是当一条回路运行时，另一回路带电备用，两段母线的联络开关相连接。并列运行适用于拥有较小负荷的变电和配电所，优点是两个回路拥有相同负荷，其总配电开关具有相同的保护整定，切换迅速；缺点是通过电缆线路的电流较大、压降大、运行线路间的距离短，如果短路会造成大面积停电。
2.2煤矿井下供电系统的运行方式技术要求
我国颁布的煤矿生产的安全条例明确规定必须将双回路供电运行技术应用到井下采矿区域的配电所、变电所中，为供电系统安全稳定运行提供可靠的保障。同时，井下变电所向部分通风机供电时，应采取分列运行方式，保障通风系统的安全可靠运行。此外，综合考虑井下作业的机电设备的规格和负荷，制定科学的供电方案，提高矿区生产的安全性和效率，保证井下作业的高效稳定、节能经济。
3煤矿井下供电系统的优化措施
一方面，井下供电系统的电源经地面变电所通过两台主变压器设备接入井下作业面实施供电。位于地面的主变压器采用一台运行、一台备用的运行方式，利用双电源向井下所有电气、动力、照明设备提供安全稳定供电。井下变电所的馈电盘柜为通风系统、给排水系统经过双回路电源实施供电。根据机电设备的容量和功率，按照1140V、660V进行电压的优化设置，按照127V对通信、照明和其他电气设备实施供电，按照36V对交流控制回路进行供电。另一方面，对井下供电系统要采取积极有效的漏电保护措施，建立匹配完善的保护体系。所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置都应同井下主接地极连接成一个总接地网。严格要求井下电工按规范接线，确保电缆头密封，防止进入潮气引起漏电事故。对井下电缆悬挂到一定高度，防止出现“挤、压、砸、淋”等现象，减少漏电事故的发生。及时对馈电开关进行检漏保护试验和远方检漏试跳试验，确保漏电保护功能有效，及时切断漏电回路。
1继电保护发展现状
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
2继电保护的未来发展
继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
2.1计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。
南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。
电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。\
2.2网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。
对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。
对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。
由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。
2.3保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
2.4智能化
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始［7］。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果［8］。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。
3结束语
建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
作者单位：天津市电力学会(天津300072)
参考文献
1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京：电力工业出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化，1983(1)
4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978(3)
5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988
伴随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的发展，我国的计算机安全技术获得大幅度的提升，安全策略也有了很大的发展，基本可以保障电力系统的信息安全，因此，电力系统的各个计算机应用部门就容易掉以轻心，信息安全意识较为薄弱，与信息安全的实际需求相差甚远，从而导致有关部门不能很好的应对新出现的信息安全问题。
1.2缺乏统一的电力系统信息安全管理规范
缺乏统一的电力系统信息安全管理规范是电力系统信息安全管理中存在的一个较为严重的问题，导致电力系统信息安全管理无章可循、无法可依，信息安全管理的工作无法真正落实到位，信息安全管理的效率和质量都较低。
1.3缺乏符合电力行业特点的信息安全体系
随着电力系统信息化程度的不断提高，整个电力系统对计算机和网络的依赖程度越来越高，相应的就要求建立安全系数高的安全体系，只有这样才能很好的保障电力系统的正常运行，否则电力系统将会面临很多安全方面的威胁。
1.4信息化程度的提高，使电力系统面临着巨大的外部安全攻击
电力系统的信息化程度的提高，有一个重要的表现就是由过去孤立的局域网发展成为广域网，这样一来，就增加了电力系统信息安全管理的难度，使电力系统面临更多的安全攻击和风险。
2提高电力系统信息安全性的措施
2.1提高安全意识
有关部门应该加强电力系统安全知识的宣传，提高电力系统各种计算机应用部门人员的安全意识，正确认识信息安全问题，并加强对新出现问题的研究，提高对新出现问题的认识程度，以便制定相应的防范措施。
2.2制定统一的信息安全管理规范
要想提高电力系统信息安全管理的效率和质量，必须要制定一个统一的电力系统信息安全管理规范，这对电力系统的正常运行至关重要。企业在制定信息安全管理规范时，一定要结合电力系统的运行特点，并且还要参考主要的国际安全标准和我们国家的安全标准，努力制定出一套标准的、统一的电力系统信息安全管理规范。
2.3建立健全电力系统信息安全体系结构框架
建立健全电力系统安全体系结构框架，最主要的是要掌握先进的电力系统信息安全技术，只有这样才能尽快的实现电力系统信息安全示范工程，从而大幅度的提升电力系统信息安全管理的水平。这里所说的先进的信息安全技术主要包括信息加密技术、信息确认和网络控制技术、防病毒技术、防攻击技术、数据备份和灾难恢复技术等。
2.4采取一切有效的措施，抵挡外部安全攻击
为抵挡外部安全攻击，有关部门应该积极采取一切有效的措施来保障电力系统的信息安全。这些有效的措施主要包括以下几种：注意建立电力系统信息安全身份认证体系、建立完备的网络信息系统监控中心、建立电力系统信息安全监测中心等。
1.1事故分析
灾害性天气及恶劣气候对电网的安全运行造成的影响主要表现为：大雪、冻雨、雨夹雪等天气极易使线路出现倒塔、断线的现象；强风易使输电线路发生断线或相间放电；大雾及沙尘天气易使输电线路发生污闪；雷电天气容易使变电站及输电线路由于雷击而遭受损坏；气温之间的温差过大也会使输电设备无法正常运行；暴雨天气极易使输电线路发生倒塔。以上灾害性天气必须引起电网调度部门的高度重视。及时、准确的对灾害性天气进行预警，能够使电网调度及管理部门提前做好应对的措施，从而减少或避免灾害带来的损失。
1.2野外的施工检修
每年都要对电力系统中的输配电设备进行定期或不定期的检修，需要检修的设备的数量多、时间长，操作也相对比较复杂，并且该项工作极易受到当地天气、气候等因素的制约，尤其是在恶劣天气状况下，会严重影响到室外的电力施工、抢修及检修等工作。为了确保顺利、安全的实施该项操作，需要先准确预报当地、当时的气象条件，再进行操作及检修等工作，这种方法不仅使检修的质量及速度有所提高，还能够在一定程度上减少由于停电引起的负荷损失。
1.3负荷预测在电力系统的运行管理及计划
过程中，负荷预测在电能分配、发电及输电等方面发挥着决定性作用。负荷用电不仅与经济的增长及工农业的发展息息相关，还受到经济、政治及政策等因素的制约。以本省为例，山西省负荷用电与天气及气候等因素之间的相关关系比较明显，干旱、内涝等增加了农灌的负荷，强度较高的降雪、降雨天气大幅度降低了用电负荷。山西省电网用电负荷表现出明显的季节性，通常表现为当夏季的气温升高时，制冷负荷有所增加；当冬季气温降低时，采暖负荷快速增加。因此，气温是电网负荷中一个较为敏感的因素。
1.4电气设备的气象服务评价
服务系统的主要功能是通过统计与分析历史的电力及气象资料，研究并逐步建立电力调度、电力线路发生污闪事故的气候量化条件，再依据不同的气象条件对污闪的概率进行计算。针对大风、温度、暴雨及湿度等建立起相应的警报系统，再分析电力设备的维护安装条件，并以此建立起合理的与设备安装维护相关的气象指标。
2电力系统气象信息服务网络化路径
2.1加大基础设施的投入力度，建立多元化的投资体系
电力气象信息服务网络化的基础设施建设是电力气象信息服务的关键问题。通常情况下山西省各个地区电力气象信息服务网络化基础设施建设存在着很大程度的差异，一些地区受到资金的制约，没有足够的资金投入到网络建设中，致使无法广泛、深入的开展电力气象信息服务网络化建设。因此，多元化投资体系的建立非常有必要。将政府投资作为主体，并设立专用资金用于建设电力气象信息服务的网络设施，从而为电力气象信息服务网络化创造良好的发展条件。另外，还要使市场的作用得到充分发挥，制定科学、合理的政策，吸引和鼓励个人及企业投资，为该地区电力气象信息服务网络化基础设施的建设提供充足的资金支撑。
2.2充分发挥政府的主导作用
社会及科技的发展，使山西省气象信息网络已经渗透到电力系统领域。目前，该地区的气象信息服务网络正逐步完善，但与发达省份相比，仍然存在着很大程度的差距。首先，基础设施相对比较薄弱，硬件设施较为简陋且短缺，技术手段也明显不足；另外，网络的运行维护及软件的开发等缺乏经费保障。电力气象信息服务网络化是一个与多个部门相互关联的综合性能较强的系统工程，相关部门必须建立起有力的具有主导性的领导体系，并加强对电力气象信息服务网络化的组织与管理，明确的对各个部门进行分工协作，不仅能使电力信息服务网络化建设过程中的浪费及重复建设现象大大减少，还能有效促进其快速、健康发展。
2.3开展技术培训，加强信息服务人才队伍建设
建设优秀的电力气象信息服务队伍是气象信息服务工作顺利开展的重要保证。目前，山西省正在逐步完善气象信息服务组织，但是仍然缺乏电力气象信息服务方面的人才，一方面存在着严重的数量不足；另一方面是现有的电力气象信息服务人员的技能及知识都已过时、陈旧，不能够与复杂的电力需求相适应。因此，必须加强工作人员的培训与教育，可以通过正规学校远程教育或在职培训，使人员的素质得到提升，还要定期组织相关人员进行技术业务培训，争取构建一支专业的高素质的电力气象信息服务队伍；同时，还要重视扩大电力气象信息服务的队伍，以确保及时、准确、有效的开展电力气象信息服务工作。
2.4建立有效的气象信息收集及机制
气象服务信息资源在电力的发展过程中发挥着重要作用，因此，必须对传播渠道进行改革，通过网络渠道收集电力部门对气象信息服务的广泛需求，并定期组织学者专家等进一步对需求进行分析，再向决策部门上报。这一方法就能够使决策部门对电力部门的需求及动向进行快速了解，并及时的对供给方式及内容等进行调整，还要快速的对电力部门的需求作出反应，使电力部门的需求与政府目标相互一致。另外，还要制定切实可行的法律及制度，使政府的气象信息更加制度化与规范化。
2电力系统现存的安全隐患及特征
2.1电力系统现存的安全隐患
我国的电力系统目前存在的隐患可分为三点：其一，部分电力系统的构造较为薄弱，安全的稳定性存在比较明显的不足；其二，对于电力系统的驾驭能力需要进一步的进行提升；其三，需要改善故障的紧急处理工作，与社会联合开办的故障联合演习应当更加规范化。
2.2电力系统突发故障的特性
电力系统的突发故障通常具有明显的特征，现今对于电力设施与装备组成的物理电力系统的电器特性研究相对更多一些，但是电力系统并不是与外界隔绝开的，是存在于社会与自然的环境中，所以也必定会受到周遭环境所带来的影响。电力系统的安全性不仅与电力企业自身有关，也与周遭的社会及自然环境有关。电力系统的突发故障就是指在固定的区域内突发性的，为电力系统与社会、国家带来损失的灾难性事件，通常具有以下特点：其一，涉及到的方面多，电力的生产、输出、分配与消费都是一起完成的，这其中需要涉及到电力系统的输电、发电、配电及用电等多个方面；其二，故障的诱因多，电力系统的突发故障不仅可能来源于违反电力系统与电气规章的操作，暴露在自然环境中的电力设备还极容易被自然因素损坏（包括自然侵蚀、雪灾、洪水、地震等）；其三，损失度重，电力的供给涉及到社会中的各行各业，也涉及到人们的财产及自身安全，大面积的断电造成的间接与直接影响是无法预计的。
3电力系统故障管理的发展历程
3.1经验为主的应急处理阶段
这一时期的应急故障管理工作主要注重应急的预案体制与应急组织体制的创建。重点对于紧急的指挥单位与工作单位进行创建。遵照国家有关的规章对于紧急预案进行编制与修订，并对于应急指挥部门与应急平台等技术支撑系统进行建设。
3.2分析为主的故障预防与管理阶段
这一时期的故障应急管理工作主要注重对于故障应急保障的加强。不断提升危险源的监控管理与突发故障预警预测工作的力度，另外也要注重提升故障应急情况下的辅助决策能力及指挥能力。
3.3智能为主的灾变防护阶段
这一时期的应急故障管理工作注重对于智能技术运用及主动防护能力的加强。需要重点加强工程知识数据发掘技能与人工智能的运用，达到对于事故现场的在线实时监控，对于突发事故的预警预测水准进行提升，为事故的应急指挥工作给予智能化的协助决策措施。
关于电力通信网络信息管理系统的设计原则需要从四个方面说起：第一，管理系统的网络化。从长远角度来说，在未来的发展当中，电力通信必然会和不同的体系结构整合在一起，因此需要提出统一的管理标准，而这也是目前来说最为可行的办法。将网络化管理的要求实现出来，最终实现不同的体系与统一的接口进行互联的目的。第二，综合的接入性。电力通信网络信息管理系统需要对不同规格的设备和产品具有较好的兼容功能，而且每一部分的任务都是以综合性的接入口为基准，实现通信设备的统一转换，最终以网络管理系统的高层次进行处理。第三，对功能和开放性的应用接口进行完善。要想制定好应用功能，那么就必须做好用户的需求分析，并且将其作为基础来将网络管理体系设计得丰富和完善。第四，系统的独立性和标准化。要想实现网络管理系统的统一，就必须要从设计的角度出发，在设计程序、设计风格和设计术语应用等方面要做到尽量统一，还要通过标准化的设计来应对不同的设备和系统的控制与操作。
1.2电力通信网络信息管理系统的功能与结构分析
将计算机信息技术发展的总体要求和技术的总体发展趋势作为基础，再和本研究的研究背景相结合，电力通信网络信息管理系统在当前科技框架之下，最好采用基于J2EE体系的架构来进行设计和开发，采用Java语言进行辅助编辑。因为Java具有十分强大的编程语言优势，而且它有众多的国内外大型厂商所参与制定的J2EE标准规范，因此在目前来说，Java也是很多大中型企业的首选应用。不单单可以为电力通信网络信息管理系统提供更加稳定的性能支持，而且还能够为其提供更好的处理性能。J2EE应用服务器和Java语言Web的开发和应用当中，为其更好地发挥和使用提供了很多可复用性、标准性、开放性和可管理性等跨平台功能特性。因此，给予J2EE和Java进行研发和设计，能够开发出更多的一次研发多次运行的系统。在此期间，J2EE也为其提供了更加先进和强大的多层架构支持。此外，对于系统性能和方案设计来说，需求分析也具有十分重要的作用。在对功能配备和设备配置的时候，一定要本着合理性的原则来进行。对网络进行设计的时候，一定要摆脱那种传统式的对网络的依赖，在设计系统的时候，一定要做到层次鲜明清晰。从功能角度分析方面来说，一个优秀的网络系统需要具备三个方面的内容，分别是对故障的鉴定和判断，对异常运行做出检测和记录，对相应故障和反应故障进行管理；对设备的性能做出分析、检测和控制；合理做好物理设备上的资源管理和资源配置工作。
2电力通信网络信息管理系统的实现
2.1电力通信网络信息管理系统的建立
可以从三个方面来对电力通信网络信息管理系统的建立进行阐述：
（1）进行设计前期的分析。
对该系统进行设计需要将满足客户的要求当做前提，在此基础上对系统良好的开放性和稳定性做出设计，还要保证系统具有一定的安全性。在设计当中需要考虑对相关的技术手段的运用，对于在系统当中必然会出现的数据、表格和文字等作出处理，需要选择较为强大的数据处理功能和数据处理软件来进行。
（2）建立数据模型。
对数据模型进行监理可以说更加有益于大量的数据信息的管理，它能够将抽象的数据具体化和形象化，在某种程度上能够将管理的效率提升起来，也可以提高操作的可行性。关于数据模型主要分为两个部分：一部分是利用DBMS进行电路走势的分析，可以使相关工作人员对空间因素更好地掌握；另一部分是对线路的具置进行掌握，这种模型可以以几何图形的形式存在，运用起来更加高效便捷。
（3）对数据库的建立。
在对数据库进行建立之前，需要花费大量的工作在通信信息的收集和整理上，在具体的建立过程当中，需要对系统将来的发展做出考虑，因此就必须做好子网的联网设计工作，而且在数据库开始建立和设计之初就应该对图层的阶层关系做出准确而又清晰的把握，最好能够了解各个阶层之间的相互联系和相互关系，以便于以后在大的通信网络里更好地实现。
2.2电力通信网络信息管理系统的体系结构
对于一般的网络管理系统来说，主要分为分布式和主从式两种。主从式的结构主要是通过后台来统一调配和管理设备的电路的，操作管理相对来说更为高度集中，但是却在其间存在着很多的问题。举例来说，信息资源在这种结构之下就会显得非常拙劣，这种结构采用集中式的管理，对处理的难度起到了一个施压的作用，会使其工作难度加大。此外实时监测也存在着很大的问题，具体来说主要是效率比较低下，丧失了实时监测的意义所在，因为后台的集中处理会使网络数据产生阻塞，于是链路和节点就较多了，最终也就产生了这种情况。在这种情况之下，假使后台出现了问题，那么整个系统很可能会面临着失去控制中心的风险，此外这种结构的升级性能较差，服务类型也不全面。相比之下，分布式的结构就存在着很大的优势，因为它具有很优秀的管理配置模式，其模式会将中央平台作为中心，再逐层将数据的控制功能剥离出来，然后再配置到设备当中。这样一来，该系统和各个管理级别就能够通过协议来进行相互之间的联系，从而构成一个完整的系统，因此这种结构方式是值得选择的。在此之间，能够有效地将电力通信的电路和设备数据的处理实现对应，在设计管理站的时候需要根据不同的操作环境来进行，实质上它是一个介于系统和操作者之间的界面，起到了一个介质的作用。而信息库是用来储存信息的，管理协议则对和管理者之间起到了一个连接的作用，而且还能够对众多的内容做出协定，比如信息的通信方式、数据的储存方式，还有信息数据的处理方法等。
近年来，我国电力事业发展迅速，电网内部也存在着引起电压崩溃的因素，而且可能更为突出，只是由于目前大多数有载调压器分接头未投入自动和电力部门过早地采用了甩负荷这一最后的措施，因而电压稳定问题似乎显得不那么突出。随着电力市场化，人们对电能质量要求提高，甩负荷这一措施的使用将会受到限制。研究认为，电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点：一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑，发、输电设备使用的强度日益接近其极限值；二是并联电容无功补偿大量增加，因而当电压下降时，向电网提供的无功功率按电压平方下降；三是线路或设备的投切，引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的三相短路情况要大得多，然而人们长期以来只注意功角稳定的研究。
1电压稳定性破坏的原因
1.1电压崩溃的起因电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题，电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。电力系统的稳定问题，直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。当节点提供的无功功率与负荷消耗的无功功率之间能够达成此种平衡，且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压的能力，电力系统即是电压稳定的，反之倘若系统无法维持这种平衡，就会引起系统电压的不断下降，并最终导致电压崩溃。当有扰动发生的时候，会造成节点功率的不平衡，任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态，则系统是稳定的，若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变，则系统进入失稳状态。电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关，电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的，扰动发生后，系统电压无法控制的持续下降，电力系统进入电压失稳状态。无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动，所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。电力系统的动力学行为仅受其动态元件的动力学行为及其相互关系的制约。
2电压稳定性的分类
将电压稳定性问题适当分类，对电压稳定性的分析，造成不稳定基本因素的识别，以及提出改善稳定运行的方法等都是有利的。①按扰动的规模来讲电压稳定问题可以分为小扰动电压稳定性，大扰动电压稳定性。一是小扰动电压稳定性是在如系统负荷逐渐增长，送到负荷节点的功率的微小变化之下系统控制电压的能力。小扰动下系统能够稳定运行意味着系统本身能够不断调整以适应变化的情况，系统控制系统有能力在小扰动后令人满意地运行，保证系统发出的无功等于消耗的无功，在出现最大负荷时能成功地供电。这种形式的稳定性由负荷特性、连续作用的控制及给定瞬间的离散控制作用所确定。系统对小扰动的响应特性取决于初始运行条件、输电系统强度以及所用的发电机的励磁控制等因素。依靠负荷和电源自身固有的调节能力，使扰动前后的电压值相同或者相近。二是大扰动电压稳定性是关于在发生诸如系统故障后，系统控制电压的能力。这些扰动包括输电线上短路、失去一台大发电机或负荷，或者失去两个子系统间的输电线。系统对大扰动的响应涉及大量的设备。
此外，用来保护单个元件的装置对系统变量变化的响应也影响系统的特性。②按照失稳事故的时间场景电压稳定问题可以分为：一是暂态电压稳定性，稳定破坏的时间框架从0~大约10秒，这也是暂态功角稳定性的时间框架。在这类电压不稳定中，电压失稳和功角失稳之间的区别并不总是清晰的，也许两种现象同时存在。这类电压崩溃是由诸如感应电动机，和直流换流设备等不良的快速反应负荷元件造成的。对于严重的电压下降感应电动机可能失速，吸收无功功率急剧增加，进而将引起其临近的其它感应电动机失速。除非尽快切除该类负荷，否则会导致电压崩溃。二是中期电压稳定性，稳定破坏的时间框架通常为30秒到50秒，典型者为2到3分。发生此类电压失稳事故时电力系统一般处于高负荷水平，且从远方电源送入大量功率，当重载条件下运行的系统受到突然的大扰动后，由于电压敏感性负荷的作用，系统能够暂时保持稳定。但扰动后网络无功损耗大量增加，引起负荷区域电压下降，当自动调节分接头的变压器和配电电压调节器动作，而恢复末端变压器负荷侧电压，从而恢复负荷功率时，网络传输电流进一步增大加剧输电网络中电压的下降。同时送端发电机可能因过励磁限制而只发送有功，甚至由于发电机长时间过电流而被切除。这样含电源在内的输电网络已经不可能提供足够的无功功率，以支持负荷消耗与网络无功损耗的需要，就会最终导致电压崩溃对于这类电压崩溃事故，运行人员来不及干预，自动调节分接头的变压器及配电电压调节器，发电机过励限制等因素在此过程中起重要作用。应当指出的是，在这一过程中自动调节分接头的变压器的作用是抑制或加剧电压崩溃的进程，与负荷特性分接头位置及系统无功储备有关。三是长期电压不稳定性，这种场景的电压崩溃发展过程经历一个相当长的时间，其过程可大致描述如下：负荷过速增长，导致主要负荷母线电压单调下降。几分钟内由于自动调节分接头的变压器及调度干预等作用，电压的下降得到遏止后，一方面自动调节分接头的变压器使网上负荷得到恢复，另一方面负荷继续快速增加，电源的增加或当地无功补偿增加，跟不上负荷增长速度的需要，电压下降进一步恶化，最终导致部分地区电压崩溃，系统瓦解，造成大面积停电。在长期电压不稳定事故中，往往没有直接的扰动。其原因是本来已经薄弱的严重过载的结构，不合理的网络中的负荷恢复和快速增长造成的。3小扰动电压稳定性的机理分析
电力系统在给定的稳态运行点遭受任意小的扰动后，如果负荷节点的电压与扰动前的电压值相同或者相近，则称系统在给定运行点为小干扰电压稳定，此时系统扰动后的状态位于系统扰动后的吸引域内。从负荷节点可将系统分为两部分，一部分可以看为电源系统，则另一部分看为负荷。小扰动电压稳定性的前提是扰动后的系统电源的无功—电压静态特性和负荷的无功—电压静态特性必须有交点，并且在该点具有维持电压不变或有微小变化的能力。
4大扰动电压稳定性的机理分析
1前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（HVDC）。自20世纪80年代，柔流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
2电力电子技术的应用
自20世纪80年代，柔流输电（FACTS）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。
2.1在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能机组），机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2.2在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1直流输电（HVDC）和轻型直流输电（HVDCLight）技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2柔流输电（FACTS）技术
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。2.3在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力（CustomPower）技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
2.4在节能环节的运用
2.4.1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30%左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。
2.4.2减少无功损耗，提高功率因数
1.1工程所在区域的电力负荷预测和分析
在电力系统规划设计中，首先要进行的就是对拟建电力工程附近区域进行电力负荷预测和分析，在一般的工程中，主要进行是区域内电网的中短期负荷预测。其主要围绕区域内经济运行和发展的形式而进行系统分析，参照近年经济发展的趋势，结合当地经济的发展，对中短期区域内最大负荷进行逐年预测。详细分析包含对已建工程、在建、规划中的电力系统布局，分析其对电网供电的影响。一般常用的分析方法有：序列预测法；模糊控制理论等新方法。对重点项目，大型电力工程，可以综合考虑其分析方法。
1.2电源规划情况和系统出力
在电力系统规划设计的时候要综合考虑工程建设地点附近的电源电网规划情况，从电能的用电侧完成对于电能用电的规划情况，从而分析出电源出力情况，同时还要考虑电网所能统一调度的各类大型发电厂，也要兼顾地方上修建的小型水电站，以及大型企业自带的电厂之间的电能供给情况。综合分析，从而对电力载荷和电源的规划进行整体分析和布局。
1.3电力电量平衡
电力电量平衡也是其中必须考虑的重要因素之一，根据电力负荷预测和电源出力分析，并对得到的数据进行分析，对工程所在地区的电力，电量平衡计算，从而确定电力工程的布局和规模。
1.4接入方案的分析
在进行电力工程设计的时候还要考虑新建的工程采用什么样的方案接入现有的电力系统中。一般按照工程原有的网络特点，负荷分布和电网发展规划的情况，按照国家电网的规划，参照政府部门的审批意见，综合考虑当地的建筑分布，节约用地，尽可能的做到节能降耗，在保障电力供应的情况下通过尽量在工程中应用电网新技术来降低设备升级所带来的压力，通过此种方式来做好电力的设计规划。
1.5电气的计算
在具体的电气计算过程中，要首先对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过这样的计算就可以确定系统的运行状态，检验各个器件是否满足系统的运行要求，为后续继电保护装置提供理论计算的依据和初值。通过计算得出的电网各个节点的电压，电力损耗，电力浪涌的计算，就可以分析系统的稳定性、可靠性、经济性、合理性。从而对电力系统运行过程中最容易出现故障的环节进行预防，方便后续电力系统的维护和检修。系统稳定性能的计算同样是电气计算过程中最重要的环节之一，稳定性的计算一般都是在潮流计算的基础上，对电力系统进行暂态稳定计算、电压稳定计算、频率稳定计算等。通过各种稳定计算，就可以计算出各个接入方案的运行参数能满足系统稳定运行的要求。在电力系统的线路上出现短路时的工况也要考虑进电力系统的设计中，在具体的设计过程中，还要按照设计手册计算出各个支路的短路电流。无功补偿，是为了解决电力系统中感性负载带来的电能损耗，在设计的过程中要充分考虑感性负载给系统带来的损耗。最后要进行的计算是系统的可行性论证，通过电气计算的各种结果来系统的分析工程接入方案的可靠性、实施性、经济性、发展性等工程技术指标，从而得到最佳的系统设计方案。
2如何进行电力系统规划设计的工作
随着我国经济的发展，用户对我国的电力供应和质量要求越来越高，电压的升高，电网规模的不断扩大，电力消耗的不断增加，我国的电力系统的发展越来越需要新技术的强力支撑。在电力工程的设计中，电力系统的专业设计得出的数据和系统的运行参数等相关数据对后续电力工程施工有着非常重要的指导意义，在具体的电力系统设计中，如何引入电力系统规划设计工作，是每位从事电力系统工程的技术人员都面临的问题：
2.1电力系统规划设计工作的开展
在开展电力系统规划设计工作之前，要对区域的负荷情况进行调研，收集发电厂，变电站，电力线路的地理布局，工厂自备电厂的容量等技术参数，对进区的电力系统运行相关材料进行了解。对电力系统最新公布的系统设计规范进行资料更新，必要时要组织员工进行进修或者从业培训，从而有效的对项目的运作准备好所有的材料。
2.2电力系统规划设计工作的准备
在电力系统的规划设计工作开展初期，电力设计单位要把大网的情况进行了解，对周边区域电力系统的运行数据材料进行整理和分析，对区域内企业的发展进行了解，经济的发展方向进行了解，资料的越详细越能保证电力系统规划设计最终计算数据与实际的相似程度。
2.3电力系统的设计规划的计算
通过对已有材料的整理和分析，对电力系统的潮流，浪涌计算，稳定运行数据的计算，以及对各个支流的短路电流的计算，对系统进行无功功率进行补偿量的计算，从而对电力系统的大体系统性能、规模、可靠性、经济性、可实行性等数据进行有效的理论指导，从而对电力系统的具体设计提供相关的数据参考，对系统的造价提供大概的指导。
（1）相对性。安全系统是相对的，换而言之便是没有绝对的安全系统；同时，操作系统和网络管理之间存在相对性，安全性基于系统的不同部件之间能够发生转移。（2）相关性。这里指的是配置的相关性。日常管理过程中，不一样的配置会产生全新的问题，一般的安全测评只能证明特定环境和特定配置的安全性，例如新设备的应用等。（3）时效性。主要体现为新的漏洞及攻击方式逐渐呈现，比如：NT4.0便从SP1逐渐发展至SP6；现在安全的系统在未来其安全性将会面临考验。（4）复杂性。对于信息安全来说，属于一项较为系统的工程，需融合技术手段及非技术手段，并且与安全管理、培训及教育密不可分，大致上分析便知其复杂性较高。（5）不确定性。指的是攻击的不确定性。如攻击时间的不确定性、攻击手段及目标的不确定性等。
1.2信息网络安全的实现要点
（1）需要对网络系统的硬软件及数据进行有效保护，对于系统遭到破坏、更改或泄露等情况需实现有效规避。（2）对于外部非法入侵行为需采取有效防止措施，同时加强内部人员的管理及教育，使内部人员的安全意识得到有效提高。（3）信息安全管理者需重视信息网络安全现状所存在的问题，例如行为管理的脆弱性，又如网络配置及技术的不完善性等。在认识到问题的基础上，制定有效的改善策略，进一步提高电力系统信息网络的安全性。
2电力系统信息网络安全架构策略探究
2.1防火墙技术
电力系统当中，为了防止病毒入侵，便需要防火墙技术的介入。目前具备的防火墙指的是设置在不同网络或网络安全域间的一系列部件的组合，它属于不同网络或者网络安全域间信息的唯一出入口，可以企业的安全政策为依据，进一步对出入网络的信息流实现有效控制，同时自身还具备比较强的攻击能力。另外，它还是提供信息安全服务的重要基础，也能够使信息网络更具安全性。近年来，防火墙技术已经广泛应用于局域网和Internet之间的隔离。
2.2NAT技术
应用NAT技术，能够让一个机构里的全部用户以有限的合法IP地址为途径，进一步对Internet进行访问，这样便使Internet上的合法IP地址得到了有效节省。另外，以地址转换为手段，还能够使内网上主机的真实IP地址实现隐藏，进而使网络的安全性得到有效提高。
2.3防病毒技术
利用防病毒产品，能够防止恶意程序的入侵，并起到抵御病毒的作用，进一步使网络当中的服务器及PC机获得了有效防护。防病毒产品具备功能强大的管理工具，能够对文件进行自动更新，让管理及服务作业更具合理性。另外，还可以使企业的防病毒安全机制更具完善性，具有优化系统性能及解决病毒攻击等优势，为电力系统信息网络的安全性提供了重要保障。
2.4网络加密技术
网络加密技术是指对原有的数据或明文文件通过某种特定算法进行有效处理，使其成为一段不可读的代码，然后只允许输入相应的密钥后才可显示出原来的内容，通过此途径为数据的安全性提供保障，同时使数据更具完整性及保密性。
2.5指纹认证技术
对于电力系统来说，其信息网络安全的身份认证显得极为重要。在现有的硬件防火墙的条件下，可以进一步应用最新的身份认证技术，即为指纹认证技术。基于电力信息网络管理过程中，把具有合法特质的用户指纹存入指纹数据库当中。使用指纹技术，便可以使认证的可靠性增强。主要原理是，把用户的密钥与用户指纹特征统一存储在密钥分配的KDC当中，用户在应用密钥时通过自动指纹识别确认身份后从KDC中获取。
2.6数据加密技术
防火墙及防病毒系统技术能够对电力系统起到保护作用，同时通过数据加密技术也能够对电力系统起到保护作用。数据加密技术是一种对网络传输数据的访问权进行限制的技术，在加密设备与密钥加密过程中会产生密文，把密文向原始明文还原的过程为解密，是基于加密处理的反向处理，但是对于解密者来说，需使用同样类型的加密设备及密钥，才能够进一步对密文进行有效解密。
3电力系统信息网络安全构架
通过防火墙、病毒网管及认证服务器，使非授权用户入侵网络的情况得到有效防止，进一步使网络系统的可用性得到有效体现。充分应用CA中心，能够对用户起到权限控制作用，并且在结合内容审计机制的基础上，能够对网络资源与信息实现有效控制。通过防毒管理中心，并利用漏洞扫描器，使系统内部安全得到有效保证，进一步保证了信息的完整性。通过VPN与加密系统，保证了信息不会泄露给没有获得授权的实体，进而使信息更具保密性。另外，利用入侵检测及日志服务器，能够为网络安全问题提供检测方面的有效依据，使信息实现可审查的特征，进一步充分保证了信息的可靠性及安全性。
