辛耀中:融合需要理性
CIT:您如何看待自動化與信息化的融合這一提法?
辛耀中:在電力系統(tǒng),自動化是指電力生產(chǎn)過程的自動化,泛指電力系統(tǒng)中的變電站、發(fā)電廠及各級調度中心的各類自動控制系統(tǒng),屬于自動化控制技術領域。信息化主要指企業(yè)管理系統(tǒng)的信息化,泛指企業(yè)的經(jīng)營管理,政府機構或事業(yè)單位的綜合管理,如辦公自動化(OA)、管理信息系統(tǒng)(MIS)等。所以,自動化和信息化這兩個概念的內涵是完全不一樣的,不能混淆,也不宜講融合。
CIT:您如何理解電力行業(yè)的管理信息化與生產(chǎn)自動化之間的關系?
辛耀中:電力生產(chǎn)自動化與企業(yè)管理信息化的共同點是都基于計算機技術和通信技術,將計算機和通信技術用在生產(chǎn)控制過程中稱為自動化,用于企業(yè)經(jīng)營管理稱為信息化。一般也將計算機技術和通信技術統(tǒng)稱為信息技術,廣義的講,只要用計算機、通信、IT技術的領域都可叫信息化,所以廣義的信息化可以包含自動化。然而,從安全角度考慮,信息化與自動化不能融合。電力生產(chǎn)控制自動化系統(tǒng)(如電網(wǎng)調度自動化、變電站自動化、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)等)直接涉及電網(wǎng)控制,直接影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,其安全等級較高;而管理信息系統(tǒng)不直接影響電網(wǎng)安全,安全等級較低,大多與外部因特網(wǎng)有聯(lián)系,即使有安全隔離設施,其安全強度也不高。為了確保電力生產(chǎn)控制系統(tǒng)的安全,國家電監(jiān)會頒布5號令《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》,明確提出了“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的總體安全策略,要求生產(chǎn)控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)之間必須采用有效安全隔離措施,而且生產(chǎn)控制系統(tǒng)必須采用與部完全隔離的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,橫向和縱向邊界必須采用高強度安全設施。因此,需要高強度安全隔離的自動化系統(tǒng)怎么能夠與安全強度較低的信息化系統(tǒng)融合呢?生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間的強安全隔離,被有些人說成信息孤島,這完全是誤解。
我一直不同意“孤島”這個說法。臺灣、海南稱為島,亞洲大陸、美洲大陸還叫島嗎?與信息孤島相對應,電力系統(tǒng)有兩個“大陸”:一個是生產(chǎn)控制系統(tǒng)的大陸,另一個是管理信息系統(tǒng)的大陸,電力系統(tǒng)所有的應用,要么屬于第一個大陸,要么屬于第二個大陸。這兩個大陸之間需要非常強的安全隔離措施。為什么這樣強調安全?因為生產(chǎn)控制系統(tǒng)直接涉及電網(wǎng)安全,電網(wǎng)直接影響國民經(jīng)濟、人民生活和社會穩(wěn)定,電網(wǎng)安全是國家安全的一部分。生產(chǎn)控制系統(tǒng)弄不好就會造成大面積停電,非常危險;管理信息系統(tǒng)出問題,可能影響也很大,但不會直接造成大面積停電事故。這兩類系統(tǒng)的性質和意義,以及對國家和社會的作用完全不一樣。因此,自動化和信息化融合的提法不太確切。
CIT:為什么信息化與自動化的融合這個提法不太確切?
辛耀中:自動化和信息化的概念本質不同,適用領域各異,安全等級差異很大,如果要強行融合到一塊,會出現(xiàn)怎么樣的結果呢?如果把管理信息系統(tǒng)的安全防護等級提高了,則增加了總體成本,喪失了方便性和靈活性,沒有意義。反之,如果把生產(chǎn)控制系統(tǒng)的安全防護等級降低了,則會引起很多安全問題,違反國家有關安全規(guī)定,可能造成嚴重安全后果。
IT技術是可以通用的,但是這說不上融合。用于生產(chǎn)控制的IT技術和用于管理信息的IT技術,本身都屬于計算機、通信技術,都采用服務器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、路由器和交換機等,但是這些技術應用的特點大不一樣。
生產(chǎn)控制系統(tǒng)有三個重要特征:第一個是實時性,指秒級或毫秒級的實時性,管理信息系統(tǒng)不需要這樣的實時性;第二個是安全性,安全防護等級很高,比管理信息系統(tǒng)的安全等級高。第三個是可靠性,社會要求電力系統(tǒng)連續(xù)可靠供電,一年365天都不能停,萬一停電就是事故,所以生產(chǎn)控制系統(tǒng)也必須連續(xù)可靠運行;而其他行業(yè),如制造業(yè)的自動化系統(tǒng),可以在生產(chǎn)的間隙進行檢修,銀行金融領域的計算機系統(tǒng),可以晚上或節(jié)假日停下來檢修。電力生產(chǎn)控制系統(tǒng)的實時性、安全性、可靠性,與管理信息系統(tǒng)的特點完全不同。如果辦公自動化系統(tǒng)也達到這么高的實時性、安全性、可靠性,不是不可能,實在是不必要,即使能夠提高安全性,就要犧牲系統(tǒng)的靈活性和方便性,而這恰好是管理信息系統(tǒng)的顯著特點和追求目標。安全性和方便性是一對矛盾,生產(chǎn)控制系統(tǒng)強調安全性,不惜犧牲一定的方便性以確保安全,管理信息系統(tǒng)則更強調方便性,要求在一定的安全程度下應盡可能方便。比如,你使用的筆記本電腦,可以無線上網(wǎng),可以收發(fā)郵件,可以移動辦公,的確很方便,因為這是應用在管理信息領域。但是生產(chǎn)控制系統(tǒng)中絕對不允許這么用,因為這太危險,很容易受到病毒等惡意攻擊,存在嚴重安全漏洞。辦公自動化系統(tǒng)需要讓人感到方便靈活,其對安全性和可靠性的要求就相對較低。從技術角度看,IT技術是可以通用的,自動化和信息化都采用,但因此就說二者技術融合不確切。這只是個人觀點,可以廣泛討論。
CIT:您如何評價目前熱議的電力電子這一概念?
辛耀中:電力電子是把電子領域的基本概念和技術引入到電力領域,電力電子也是一個矛盾的整合體。電子領域的半導體技術,是計算機和通信技術的基礎,是整個IT技術的基礎,也是當今信息社會的重要基礎技術。電力系統(tǒng)要求降低輸電損耗,如研究超導技術,將導體的電阻降低到零,但超導技術目前的成本還太高;現(xiàn)有輸電線路為降低導線的電阻和電抗,一般50千伏采用四分裂、1000千伏采用八分裂導線,同時減少了電暈損失和噪聲。我們知道,半導體的電阻比導體要大得多,將半導體技術用于電力系統(tǒng),主要是用它的可控性。電力電子技術近些年發(fā)展很快,在低壓領域主要用于整流濾波、開關電源、變頻調速等方面;在高壓領域主要用于直流輸電、無功補償、固態(tài)開關等方面。目前高壓電力電子設備需要將成千上萬個二極管串并起來才能適應高電壓和大電流,成本較高,損耗較大,故障率較高,但它為電力系統(tǒng)提供了快速、靈活控制方式,對現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定控制非常重要。電力電子技術確實是電力技術和電子技術相融合產(chǎn)生的新技術,這與信息化和自動化技術相比,雖有相似之處,還不完全一樣。電力電子是用弱電的概念,來解決強電的問題;自動化和信息化均采用通用的計算機通信技術,分別解決生產(chǎn)控制的問題和管理信息的問題,還不是兩類技術的融合。
CIT:您怎么看待電力企業(yè)管理信息系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)各自的價值和意義?
辛耀中:電力企業(yè)管理信息系統(tǒng)和電力生產(chǎn)自動化系統(tǒng)從業(yè)務的角度看,它是有關聯(lián)的,但不是融合。因為自動化技術是為了解決電力生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)的問題,如調度自動化、自動發(fā)電控制、自動電壓控制、繼電保護、安全自動裝置、DCS系統(tǒng)等,都是整個電力生產(chǎn)過程中的必要環(huán)節(jié),從發(fā)電廠的鍋爐、汽機,到發(fā)電機組,從變電站、配電所,直到最終用戶,自動化技術已經(jīng)融入電力生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),各類電力設備都采用基于微處理器自動控制,現(xiàn)代大電網(wǎng)已經(jīng)不是僅靠人力就能保證安全穩(wěn)定運行了,自動化已經(jīng)成為電力生產(chǎn)過程中不可須臾或缺的重要組成部分。管理信息系統(tǒng)主要解決企業(yè)經(jīng)營管理方面的問題,如財務管理、設備管理、資產(chǎn)管理、人力資源管理、營銷客戶管理、辦公自動化、工作流管理、企業(yè)門戶等。雖然自動化和信息化兩者性質完全不同,但還有數(shù)據(jù)聯(lián)系。自動化系統(tǒng)的大量實時數(shù)據(jù),主要用于生產(chǎn)控制,但對企業(yè)經(jīng)營管理也很寶貴,尤其是涉及全局性的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),需要按一定周期導出到管理信息系統(tǒng),管理信息系統(tǒng)不需要的秒級實時數(shù)據(jù),兩類系統(tǒng)之間必須進行有效的安全隔離。
電流每秒鐘跑30萬公里,看不見又摸不著,只能用自動化技術來控制,電力系統(tǒng)從70年代開始將計算機用于自動化,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到第四、第五代。信息化是從90年代才開始普及,還走了一些彎路,前些年多在搞辦公自動化、電子商務、電子政務等,與生產(chǎn)過程基本沒有關系,花了好多錢,看不到效益,形成惡性循環(huán)。
CIT:您如何看待電力行業(yè)的信息化和自動化二者的未來發(fā)展方向?
辛耀中:自動化從初期應用發(fā)展到現(xiàn)在電力生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié),經(jīng)歷了很長時間的實用化過程,只有把基礎自動化和基礎數(shù)據(jù)搞好了,自動化系統(tǒng)功能才能真正實用,才能真正形成良性循環(huán)。信息化開始重視實用化了,基礎數(shù)據(jù)是實用化的關鍵,電力企業(yè)管理若能夠將財務賬目、資產(chǎn)卡片、設備物資等真正搞準,確實非常不容易,若實現(xiàn)賬、卡、物一致,則可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。企業(yè)管理出效益,財務管理直接出效益,管理信息系統(tǒng)能夠帶來效益,并可逐步形成良性循環(huán)。這就是信息化的出路和發(fā)展方向。自動化技術的發(fā)展方向在系統(tǒng)方面是分布式一體化平臺技術,在廠站方面是基于IEC61850標準的智能設備。電力自動化系統(tǒng)涉及五級調度(國調、網(wǎng)調、省調、地調、縣調),以及眾多的變電站和發(fā)電廠,都是實時連起來的。現(xiàn)代大電網(wǎng)的運行,要求全網(wǎng)各個環(huán)節(jié)能夠高效、安全的互聯(lián),共享實時數(shù)據(jù)和應用功能,這就要求發(fā)展符合標準的平臺技術,在統(tǒng)一的技術基礎平臺上,將有關應用系統(tǒng)自然的、安全的聯(lián)成一個整體,從而確保整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。這就是自動化技術的重要發(fā)展方向。
從對辛耀中先生的采訪中我們不難看出,電力企業(yè)對于融合的理解還存在著各種不同層次、不同層面的理解與思考。雖然融合代表了未來的某種趨勢,但理性的態(tài)度和方法才有可能真正推動電力企業(yè)從生產(chǎn)優(yōu)化到企業(yè)管控的整個信息化進程。
責任編輯:何健
-
曹志剛:我們期待風電成為中國的主力能源
2020-11-17風電,能源,主力能源 -
張鈞:未來配電網(wǎng)內涵特征與發(fā)展框架研究
2020-11-03配電網(wǎng),智能配電網(wǎng),智能配電網(wǎng)建設研討會 -
習近平:持續(xù)增強電力裝備、新能源等領域的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢
2020-11-02電力裝備,新能源,通信設備
-
曹志剛:我們期待風電成為中國的主力能源
2020-11-17風電,能源,主力能源 -
張鈞:未來配電網(wǎng)內涵特征與發(fā)展框架研究
2020-11-03配電網(wǎng),智能配電網(wǎng),智能配電網(wǎng)建設研討會 -
杜祥琬:創(chuàng)新觀念,推動能源高質量發(fā)展
2020-09-28能源,創(chuàng)新,觀點
-
PPT丨王繼業(yè):電力系統(tǒng)儲能發(fā)展與挑戰(zhàn)
2020-10-14儲能,電力儲能,儲能應用 -
奮斗姿態(tài)書寫人生底色 銀隆儲能“小哥哥”的職場進擊姿勢
2020-10-12銀隆新能源,儲能,新能源汽車 -
鄒驥:通過發(fā)展清潔能源 提高中國公信力
2020-06-28鄒驥,清潔能源,綠色低碳能源