辛耀中:融合需要理性

2013-11-07 10:39:41 EP电力信息化网  点击量: 评论 (0)
电力企业核心业务已经事实上完成了信息化的进程,例如从本质上来讲,电力自动化本身即是业务与自动化技术的融合。而自动化控制的本质即是IT技术在控制领域的应用而已。因此,面对目前普遍热议的融合话题,业
    电力企业核心业务已经事实上完成了信息化的进程,例如从本质上来讲,电力自动化本身即是业务与自动化技术的融合。而自动化控制的本质即是IT技术在控制领域的应用而已。因此,面对目前普遍热议的融合话题,业界并没有统一的看法。对于不同的电力企业而言,如发电生产抑或电网调度,如果谈融合,融合的主语是谁?是其核心业务与不同的IT技术的融合,还是生产业务与管理业务的融合?2008年底,本刊就此话题采访了国家电网公司电力调度中心副主任辛耀中。

CIT:您如何看待自动化与信息化的融合这一提法?

辛耀中:在电力系统,自动化是指电力生产过程的自动化,泛指电力系统中的变电站、发电厂及各级调度中心的各类自动控制系统,属于自动化控制技术领域。信息化主要指企业管理系统的信息化,泛指企业的经营管理,政府机构或事业单位的综合管理,如办公自动化(OA)、管理信息系统(MIS)等。所以,自动化和信息化这两个概念的内涵是完全不一样的,不能混淆,也不宜讲融合。

CIT:您如何理解电力行业的管理信息化与生产自动化之间的关系?

辛耀中:电力生产自动化与企业管理信息化的共同点是都基于计算机技术和通信技术,将计算机和通信技术用在生产控制过程中称为自动化,用于企业经营管理称为信息化。一般也将计算机技术和通信技术统称为信息技术,广义的讲,只要用计算机、通信、IT技术的领域都可叫信息化,所以广义的信息化可以包含自动化。然而,从安全角度考虑,信息化与自动化不能融合。电力生产控制自动化系统(如电网调度自动化、变电站自动化、发电厂监控系统等)直接涉及电网控制,直接影响电力系统安全稳定运行,其安全等级较高;而管理信息系统不直接影响电网安全,安全等级较低,大多与外部因特网有联系,即使有安全隔离设施,其安全强度也不高。为了确保电力生产控制系统的安全,国家电监会颁布5号令《电力二次系统安全防护规定》,明确提出了“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的总体安全策略,要求生产控制系统与管理信息系统之间必须采用有效安全隔离措施,而且生产控制系统必须采用与部完全隔离的专用数据网络,横向和纵向边界必须采用高强度安全设施。因此,需要高强度安全隔离的自动化系统怎么能够与安全强度较低的信息化系统融合呢?生产控制系统和管理信息系统之间的强安全隔离,被有些人说成信息孤岛,这完全是误解。

我一直不同意“孤岛”这个说法。台湾、海南称为岛,亚洲大陆、美洲大陆还叫岛吗?与信息孤岛相对应,电力系统有两个“大陆”:一个是生产控制系统的大陆,另一个是管理信息系统的大陆,电力系统所有的应用,要么属于第一个大陆,要么属于第二个大陆。这两个大陆之间需要非常强的安全隔离措施。为什么这样强调安全?因为生产控制系统直接涉及电网安全,电网直接影响国民经济、人民生活和社会稳定,电网安全是国家安全的一部分。生产控制系统弄不好就会造成大面积停电,非常危险;管理信息系统出问题,可能影响也很大,但不会直接造成大面积停电事故。这两类系统的性质和意义,以及对国家和社会的作用完全不一样。因此,自动化和信息化融合的提法不太确切。

CIT:为什么信息化与自动化的融合这个提法不太确切?

辛耀中:自动化和信息化的概念本质不同,适用领域各异,安全等级差异很大,如果要强行融合到一块,会出现怎么样的结果呢?如果把管理信息系统的安全防护等级提高了,则增加了总体成本,丧失了方便性和灵活性,没有意义。反之,如果把生产控制系统的安全防护等级降低了,则会引起很多安全问题,违反国家有关安全规定,可能造成严重安全后果。

IT技术是可以通用的,但是这说不上融合。用于生产控制的IT技术和用于管理信息的IT技术,本身都属于计算机、通信技术,都采用服务器、操作系统、数据库、路由器和交换机等,但是这些技术应用的特点大不一样。


生产控制系统有三个重要特征:第一个是实时性,指秒级或毫秒级的实时性,管理信息系统不需要这样的实时性;第二个是安全性,安全防护等级很高,比管理信息系统的安全等级高。第三个是可靠性,社会要求电力系统连续可靠供电,一年365天都不能停,万一停电就是事故,所以生产控制系统也必须连续可靠运行;而其他行业,如制造业的自动化系统,可以在生产的间隙进行检修,银行金融领域的计算机系统,可以晚上或节假日停下来检修。电力生产控制系统的实时性、安全性、可靠性,与管理信息系统的特点完全不同。如果办公自动化系统也达到这么高的实时性、安全性、可靠性,不是不可能,实在是不必要,即使能够提高安全性,就要牺牲系统的灵活性和方便性,而这恰好是管理信息系统的显著特点和追求目标。安全性和方便性是一对矛盾,生产控制系统强调安全性,不惜牺牲一定的方便性以确保安全,管理信息系统则更强调方便性,要求在一定的安全程度下应尽可能方便。比如,你使用的笔记本电脑,可以无线上网,可以收发邮件,可以移动办公,的确很方便,因为这是应用在管理信息领域。但是生产控制系统中绝对不允许这么用,因为这太危险,很容易受到病毒等恶意攻击,存在严重安全漏洞。办公自动化系统需要让人感到方便灵活,其对安全性和可靠性的要求就相对较低。从技术角度看,IT技术是可以通用的,自动化和信息化都采用,但因此就说二者技术融合不确切。这只是个人观点,可以广泛讨论。

CIT:您如何评价目前热议的电力电子这一概念?

辛耀中:电力电子是把电子领域的基本概念和技术引入到电力领域,电力电子也是一个矛盾的整合体。电子领域的半导体技术,是计算机和通信技术的基础,是整个IT技术的基础,也是当今信息社会的重要基础技术。电力系统要求降低输电损耗,如研究超导技术,将导体的电阻降低到零,但超导技术目前的成本还太高;现有输电线路为降低导线的电阻和电抗,一般50千伏采用四分裂、1000千伏采用八分裂导线,同时减少了电晕损失和噪声。我们知道,半导体的电阻比导体要大得多,将半导体技术用于电力系统,主要是用它的可控性。电力电子技术近些年发展很快,在低压领域主要用于整流滤波、开关电源、变频调速等方面;在高压领域主要用于直流输电、无功补偿、固态开关等方面。目前高压电力电子设备需要将成千上万个二极管串并起来才能适应高电压和大电流,成本较高,损耗较大,故障率较高,但它为电力系统提供了快速、灵活控制方式,对现代大型电力系统的动态稳定控制非常重要。电力电子技术确实是电力技术和电子技术相融合产生的新技术,这与信息化和自动化技术相比,虽有相似之处,还不完全一样。电力电子是用弱电的概念,来解决强电的问题;自动化和信息化均采用通用的计算机通信技术,分别解决生产控制的问题和管理信息的问题,还不是两类技术的融合。

CIT:您怎么看待电力企业管理信息系统和自动化系统各自的价值和意义?

辛耀中:电力企业管理信息系统和电力生产自动化系统从业务的角度看,它是有关联的,但不是融合。因为自动化技术是为了解决电力生产控制环节的问题,如调度自动化、自动发电控制、自动电压控制、继电保护、安全自动装置、DCS系统等,都是整个电力生产过程中的必要环节,从发电厂的锅炉、汽机,到发电机组,从变电站、配电所,直到最终用户,自动化技术已经融入电力生产的各个环节,各类电力设备都采用基于微处理器自动控制,现代大电网已经不是仅靠人力就能保证安全稳定运行了,自动化已经成为电力生产过程中不可须臾或缺的重要组成部分。管理信息系统主要解决企业经营管理方面的问题,如财务管理、设备管理、资产管理、人力资源管理、营销客户管理、办公自动化、工作流管理、企业门户等。虽然自动化和信息化两者性质完全不同,但还有数据联系。自动化系统的大量实时数据,主要用于生产控制,但对企业经营管理也很宝贵,尤其是涉及全局性的统计分析数据,需要按一定周期导出到管理信息系统,管理信息系统不需要的秒级实时数据,两类系统之间必须进行有效的安全隔离。

电流每秒钟跑30万公里,看不见又摸不着,只能用自动化技术来控制,电力系统从70年代开始将计算机用于自动化,到现在已经发展到第四、第五代。信息化是从90年代才开始普及,还走了一些弯路,前些年多在搞办公自动化、电子商务、电子政务等,与生产过程基本没有关系,花了好多钱,看不到效益,形成恶性循环。

CIT:您如何看待电力行业的信息化和自动化二者的未来发展方向?

辛耀中:自动化从初期应用发展到现在电力生产的必要环节,经历了很长时间的实用化过程,只有把基础自动化和基础数据搞好了,自动化系统功能才能真正实用,才能真正形成良性循环。信息化开始重视实用化了,基础数据是实用化的关键,电力企业管理若能够将财务账目、资产卡片、设备物资等真正搞准,确实非常不容易,若实现账、卡、物一致,则可以产生巨大的经济效益。企业管理出效益,财务管理直接出效益,管理信息系统能够带来效益,并可逐步形成良性循环。这就是信息化的出路和发展方向。自动化技术的发展方向在系统方面是分布式一体化平台技术,在厂站方面是基于IEC61850标准的智能设备。电力自动化系统涉及五级调度(国调、网调、省调、地调、县调),以及众多的变电站和发电厂,都是实时连起来的。现代大电网的运行,要求全网各个环节能够高效、安全的互联,共享实时数据和应用功能,这就要求发展符合标准的平台技术,在统一的技术基础平台上,将有关应用系统自然的、安全的联成一个整体,从而确保整个电网的安全稳定经济运行。这就是自动化技术的重要发展方向。

从对辛耀中先生的采访中我们不难看出,电力企业对于融合的理解还存在着各种不同层次、不同层面的理解与思考。虽然融合代表了未来的某种趋势,但理性的态度和方法才有可能真正推动电力企业从生产优化到企业管控的整个信息化进程。

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责任编辑:何健

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