电力工程信息系统管理如何实现高效运维与安全可控?
在当今数字化转型浪潮席卷各行各业的背景下,电力工程信息系统(Power Engineering Information System, PEIS)已成为保障电网安全、提升运营效率和支撑智能电网建设的核心基础设施。然而,随着系统复杂度的指数级增长、数据量的爆炸式扩张以及网络安全威胁的日益严峻,传统的粗放式管理方式已难以满足现代电力系统的精细化、智能化需求。因此,如何科学构建并有效实施电力工程信息系统管理体系,成为摆在电力企业面前的一项重大课题。
一、电力工程信息系统管理的重要性与挑战
电力工程信息系统是集成了设备资产管理、生产调度、故障诊断、项目管理、成本控制等多维度功能于一体的综合平台。它不仅是电力企业日常运行的“神经中枢”,更是实现“双碳”目标下能源结构优化、分布式能源接入、源网荷储协同的关键技术支撑。
当前,PEIS管理面临多重挑战:
- 系统异构性高: 不同子系统(如SCADA、EMS、DMS、GIS、ERP)来自不同厂商,接口标准不统一,数据孤岛严重,信息流转效率低下。
- 数据质量参差不齐: 数据采集不完整、实时性差、准确性不足,影响决策科学性和响应速度。
- 网络安全风险加剧: 面对APT攻击、勒索软件、内部违规操作等新型威胁,传统防火墙+入侵检测体系已显疲态。
- 人员技能断层: 熟悉电力业务又掌握IT技术的复合型人才稀缺,运维团队能力难以匹配系统复杂度。
- 缺乏统一治理框架: 缺少从战略层到执行层的标准化流程和责任划分,导致管理碎片化、重复投入。
二、构建高效的电力工程信息系统管理体系
要破解上述难题,必须建立一套以“标准化、集成化、智能化、可视化、安全化”为核心的全生命周期管理体系。
1. 标准化:制定统一的数据与业务规范
首先,应依据国家《电力监控系统安全防护规定》及IEC 61850、DL/T 860等行业标准,建立覆盖数据模型、接口协议、编码规则、权限控制等方面的统一规范体系。例如,在设备台账管理中,定义统一的资产编码规则(如按电压等级+区域+序列号),确保跨系统数据可比对、可追溯。
2. 集成化:打造一体化信息平台
通过引入中间件(如ESB企业服务总线)、微服务架构或低代码平台,打通各子系统之间的壁垒。推荐采用“数据湖+数据仓库”模式:底层存储原始数据,上层构建主题域(如设备健康度、供电可靠性、投资效益分析),支持灵活调用与深度挖掘。
3. 智能化:引入AI与大数据分析技术
利用机器学习算法对历史运行数据进行建模,实现状态预测(如变压器油温异常预警)、缺陷自动识别(图像识别辅助巡检)、最优调度建议(基于负荷曲线与新能源出力预测)。同时,部署数字孪生技术,构建虚拟电厂仿真环境,提前验证策略有效性。
4. 可视化:构建直观易懂的决策界面
开发面向不同角色的可视化看板(Dashboard):管理层关注整体指标(如N-1通过率、客户满意度);运维人员聚焦实时告警与工单处理;技术人员则侧重拓扑图与参数调整。使用GIS地图叠加设备状态热力图,增强空间感知能力。
5. 安全化:构建纵深防御体系
遵循“零信任”理念,实施最小权限原则,结合身份认证(多因素认证)、行为审计、流量监测、终端管控等手段。定期开展渗透测试与红蓝对抗演练,及时修补漏洞。对于关键业务系统,建议部署国产化安全设备(如可信计算模块、自主可控数据库)。
三、典型实践案例分享
某省级电网公司在2023年启动PEIS管理升级项目,取得显著成效:
- 建立了涵盖17个专业领域的数据标准体系,消除数据歧义率达95%以上;
- 上线了基于微服务架构的信息集成平台,实现SCADA与PMS系统分钟级同步;
- 应用AI算法对配电变压器进行健康评分,故障提前预警准确率达88%;
- 部署统一门户与移动端APP,运维工单平均处理时间缩短至2小时以内;
- 通过安全态势感知平台,全年拦截外部攻击尝试超12万次,未发生重大安全事故。
四、未来发展趋势与建议
展望未来,电力工程信息系统管理将呈现以下趋势:
- 云原生化: 向容器化部署、弹性伸缩、持续交付演进,降低TCO(总体拥有成本);
- 边缘计算融合: 在变电站、配电网侧部署边缘节点,实现本地快速响应与云端协同;
- 合规驱动: GDPR、网络安全法、数据安全管理办法等法规要求更加严格,合规成为刚需;
- 人机协同: 人工智能辅助决策不再是替代人工,而是赋能一线员工,提升判断精度与效率。
为此,建议电力企业采取如下行动:
- 成立专项工作组,由IT部门牵头,联合运检、调度、财务等部门共同推进;
- 制定三年滚动规划,分阶段实施,优先解决痛点问题(如数据治理、安全加固);
- 加强人才培养,与高校、科研机构合作开设“电力+IT”交叉课程;
- 建立绩效考核机制,将信息系统可用率、数据准确率、用户满意度纳入KPI;
- 积极拥抱开源生态(如Apache Kafka、Prometheus、Grafana),降低技术依赖风险。
总之,电力工程信息系统管理不是简单的IT工具堆砌,而是一项涉及组织变革、流程再造、技术创新的战略工程。唯有坚持系统思维、长期投入与持续迭代,才能真正释放其价值,为新型电力系统建设提供坚实底座。