從美國颶風“桑迪”看電力安全 信息中國如何面對?
承載人類社會文明的電網系統在這一次次的事故中暴露出現實的脆弱,在脆弱的電力網絡之上是中國信息化成熟之后,各行各業對于信息系統的高度依賴。如何保證這些信息系統不間斷地運行,已成為中華民族參與全球化角逐的基礎問題。直面電力災難,信息化中國應無恙!
平安無事中國電網
隨著中國信息化建設的成熟,信息系統已經涵蓋了各種自動化系統,其中也包括航空、氣象、銀行、金融以及交通等重點行業企業的信息系統,這些系統對于信息化的中國而言,無疑就是國家的關鍵基礎設施,而電力系統則是維持這些基礎設施不間斷運行的必要保證。
“目前,整個社會對信息系統的依賴性非常強,停電事故將造成網絡宕機,將給國家造成巨大的損失”。國務院信息化工作辦公室推廣應用組副組長趙小凡指出,“北美、印度、古巴發生的大停電事件對于我們而言是一個教訓,我們應該就此研究在中國特色的環境下如何來避免此類事故的發生。作為一個現代、成熟的社會,我們應該針對電力事故等可預測的和難以預測的災害加強事故處理災難預警系統的建設;并且,加強電力系統的合理調配是避免電力事故發生的重要手段,而合理調度的關鍵在于決策,而決策的依據就是搜集信息,這也需要好的信息系統。中國電力改革需要積極進行電力信息化建設。”
中國電力企業聯合會電力可靠性管理中心胡小正處長則用天平的例子形象地說明了“為什么電網會發生大規模的停電事故”。
“一邊是發電,中間是電網,一邊是用戶。”胡小正解釋道,“怎么保持發電與用戶之間的平衡?如果說電源不夠,一定要把負荷甩掉一部分,良性的電網就是要保持平衡。如果局部地區的平衡被打破,整個系統的平衡也將被打破,如果電網沒有自我恢復平衡能力,整個系統一下子就瓦解了。”
“美國電力系統存在數量眾多的獨立發電運營商,處于一種松散的聯合狀態,出現電力事故后每個運營商只想著自己的安全,從而導致了整個系統的快速瓦解。”胡小正說明了造成8·14北美大停電的電力管理機制上的問題。“反觀我國的電網建設,雖然電力改革進行了很多年,電廠早已分離為獨立的實體,整個電網卻仍處于國家的統一管理之下。這種管理機制的優勢是發現問題后可以做出迅速的反應,這樣才能保證電網的穩定發展。
盡管如此,中國水利水電科學研究院自動化所教授級高工屠明德告訴大家,我國電網系統仍然存在著諸多問題,事故隱患仍然大量存在。“一個操作員把開關拉錯了,就足以對整個電網造成巨大的損失。”
胡小正也坦承,北京市幾乎每年都有局部地區的停電,前兩年東北地區的大面積停電也造成了相當大的影響。目前全國范圍內已經出現大面積區域缺電的情況,南方地區尤為明顯。許多南方企業一到夏天,一個星期只能上四天班,三天要停電,甚至有向“三天上班、四天停電”的趨勢演變。
此外,我國用電量增長迅速,而電力系統的發展卻難以及時跟進。例如南方一些沿海發達省市每年用電量增長18%~20%,僅廣東東莞一年的用電量增長就達到了30%。胡小正無奈地說:“照此速度發展,電力系統稍微一打盹就跟不上需要。”
在電力系統的可靠性方面,中國與發達國家相比也存在著不小的差距。例如,我國去年每戶平均停電時間為8個小時左右,一般發達國家都在一個小時之內,日本東京只有10分鐘左右。而對于用戶非常關心的停電次數來說,發達國家每年戶均0.3次左右,我國則兩次左右,有著近10倍的差距。
國電信息中心張曉東表示,美國出現大面積停電事故與其現行的電力運營機制、管理模式和反應速度有著很大的關系。“實際上,在事故發生的前3天,類似的事故已經在俄亥俄州發生,由于體制的問題,美國沒能將這次停電故障控制在一定范圍之內,因此出現了后面的大事故。”
趙小凡強調說,在我國電力體制改革中,信息系統起著非常重要的作用。通過信息系統,可以快速發現事故的苗頭,可以在發生事故的瞬間產生預案并執行。”“信息系統既是電力系統的用戶,同時又為電力系統提供服務。”中國電源學會副理事長張廣明告訴大家,實際上,電力故障不僅包括停電事故,還包括電涌等電力質量不穩定狀況,這些故障同樣也會造成網絡宕機和數據丟失。
加強自我電力保護
據美國當地媒體報道,在颶風“桑迪”事件中,美國證券交易所首次關閉證券大廳,而美軍大多數軍事基地也沒有因大停電而造成軍事能力的重大損失。其中的秘訣是它們都使用了備用電源。
“作為用戶,我們不可能去控制影響整個電網系統可靠性的許多大環境因素,但我們可以積極地做好自身信息網絡系統小環境的電力保護。”程小丹指出。
對此,張廣明也表示,用戶不能將提高電源系統可靠性的希望100%地寄托在電網系統上,一定要有自我電源保護系統,而UPS能夠有效地解決停電事故和電力質量不穩定的問題,在美國、日本以及西歐等國家得到了廣泛應用,用戶自我保護是當前解決企業電力問題的現實之舉。
如何構建企業信息系統的電力保護小環境?現在美國用戶已經認識到UPS和備用發電機(油機)的重要性。程小丹說,“在8·14事件發生之后的第二天,APC的股票上漲了15%左右,而發電機廠商的股票則上漲了30%”,油機在電力保護中的作用非常重要。國內用戶多采用長延時UPS,而國外用戶則多采用UPS加上油機。實際上,UPS電池與油機的初次成本相差不多,但油機后期的維護成本更低一些,而UPS的電池則需要定期充放電,每隔3~5年需要更換電池,并且供電保證很難超過8個小時。”
“當出現電力事故時,UPS實際上應該承擔從電力中斷到柴油發電機啟動的這段時間內的供電,保證信息系統的電力供應不出現中斷,而此后的供電則可以交給發電機。”
雙路供電也是企業實現小環境電力保護的一種有效方式,但雙路供電必須有來自不同配電站的電源供給。并且,機房的UPS一定要是有冗余的UPS,另外還有PDU配電等類似于電網的配件。將UPS和配電線路放大,基本上就相當于電網的發電站和輸配電。發電站和輸配電都很容易出問題,因此,目前集成化或一體化供電系統是最主要的發展趨勢。
目前,美國APC公司最關心的是電力系統的整體環境,即網絡關鍵物理基礎設施。“以前,我們最關心的是電力問題,現在我們認為電力和空調都是非常重要的問題,因此我們現在更關注整體系統,從保證整個機房運行的角度來為用戶提供比較好的環境,確保信息系統的良好運行。”
用戶在考慮自身信息系統的連續性問題時,要著眼于整體,包括電力,也包括空調,還包括布線等,它們都有可能影響系統。這方面必須先從業務的角度進行分析,然后再決定投資,再決定所有這些子系統的設計。子系統采用統一集成的方式,能夠更好地降低電力風險。
此外,程小丹還就企業小環境電源保護系統的配置與投資問題表達了自己的觀點:“對于信息系統的電力負載而言,是有主次之分的。我們首先應該關注系統中最重要的業務流程,然后是相對次要的負載。在選用電力保護方法時,我們需要進行投資回報評估,根據系統對業務的重要程度選擇適當的電力保護措施,并決定投資的多少。”
火山口上的中國企業
面臨電網供
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責任編輯:黎陽錦
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