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(diào)度中心的各類自動控制系統(tǒng),屬于自動化控制技術(shù)領(lǐng)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(jī)構(gòu)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(nèi)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(guān)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(diǎn)是都基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),將計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)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(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)統(tǒng)稱為信息技術(shù),廣義的講,只要用計(jì)算機(jī)、通信、IT技術(shù)的領(lǐng)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(diào)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(yùn)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(shè)施,其安全強(qiáng)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(hù)規(guī)定》,明確提出了“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)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(luò),橫向和縱向邊界必須采用高強(qiáng)度安全設(shè)施。因此,需要高強(qiáng)度安全隔離的自動化系統(tǒng)怎么能夠與安全強(qiáng)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(qiáng)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(yīng),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(yīng)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(qiáng)的安全隔離措施。為什么這樣強(qiáng)調(diào)安全?因?yàn)樯a(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(jì)、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(zhì)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(zhì)不同,適用領(lǐng)域各異,安全等級差異很大,如果要強(qiáng)行融合到一塊,會出現(xiàn)怎么樣的結(jié)果呢?如果把管理信息系統(tǒng)的安全防護(hù)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(hù)等級降低了,則會引起很多安全問題,違反國家有關(guān)安全規(guī)定,可能造成嚴(yán)重安全后果。
IT技術(shù)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(shù)和用于管理信息的IT技術(shù),本身都屬于計(jì)算機(jī)、通信技術(shù),都采用服務(wù)器、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、路由器和交換機(jī)等,但是這些技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)大不一樣。
生產(chǎn)控制系統(tǒng)有三個重要特征:第一個是實(shí)時性,指秒級或毫秒級的實(shí)時性,管理信息系統(tǒng)不需要這樣的實(shí)時性;第二個是安全性,安全防護(hù)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(yùn)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(jìn)行檢修,銀行金融領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)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(shí)時性、安全性、可靠性,與管理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)完全不同。如果辦公自動化系統(tǒng)也達(dá)到這么高的實(shí)時性、安全性、可靠性,不是不可能,實(shí)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(diǎn)和追求目標(biāo)。安全性和方便性是一對矛盾,生產(chǎn)控制系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)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(qiáng)調(diào)方便性,要求在一定的安全程度下應(yīng)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?yàn)檫@是應(yīng)用在管理信息領(lǐng)域。但是生產(chǎn)控制系統(tǒng)中絕對不允許這么用,因?yàn)檫@太危險,很容易受到病毒等惡意攻擊,存在嚴(yán)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(shù)角度看,IT技術(shù)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(shù)融合不確切。這只是個人觀點(diǎn),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(lǐng)域的基本概念和技術(shù)引入到電力領(lǐng)域,電力電子也是一個矛盾的整合體。電子領(lǐng)域的半導(dǎo)體技術(shù),是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的基礎(chǔ),是整個IT技術(shù)的基礎(chǔ),也是當(dāng)今信息社會的重要基礎(chǔ)技術(shù)。電力系統(tǒng)要求降低輸電損耗,如研究超導(dǎo)技術(shù),將導(dǎo)體的電阻降低到零,但超導(dǎo)技術(shù)目前的成本還太高;現(xiàn)有輸電線路為降低導(dǎo)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(dǎo)線,同時減少了電暈損失和噪聲。我們知道,半導(dǎo)體的電阻比導(dǎo)體要大得多,將半導(dǎo)體技術(shù)用于電力系統(tǒng),主要是用它的可控性。電力電子技術(shù)近些年發(fā)展很快,在低壓領(lǐng)域主要用于整流濾波、開關(guān)電源、變頻調(diào)速等方面;在高壓領(lǐng)域主要用于直流輸電、無功補(bǔ)償、固態(tài)開關(guān)等方面。目前高壓電力電子設(shè)備需要將成千上萬個二極管串并起來才能適應(yīng)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(shù)確實(shí)是電力技術(shù)和電子技術(shù)相融合產(chǎn)生的新技術(shù),這與信息化和自動化技術(shù)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(qiáng)電的問題;自動化和信息化均采用通用的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),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(shù)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(wù)的角度看,它是有關(guān)聯(lián)的,但不是融合。因?yàn)樽詣踊夹g(shù)是為了解決電力生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)的問題,如調(diào)度自動化、自動發(fā)電控制、自動電壓控制、繼電保護(hù)、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(jī),到發(fā)電機(jī)組,從變電站、配電所,直到最終用戶,自動化技術(shù)已經(jīng)融入電力生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),各類電力設(shè)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(yùn)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(cái)務(wù)管理、設(shè)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(zhì)完全不同,但還有數(shù)據(jù)聯(lián)系。自動化系統(tǒng)的大量實(shí)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(jì)分析數(shù)據(jù),需要按一定周期導(dǎo)出到管理信息系統(tǒng),管理信息系統(tǒng)不需要的秒級實(shí)時數(shù)據(jù),兩類系統(tǒng)之間必須進(jìn)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(shù)來控制,電力系統(tǒng)從70年代開始將計(jì)算機(jī)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(wù)、電子政務(wù)等,與生產(chǎn)過程基本沒有關(guān)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(yīng)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(shí)用化過程,只有把基礎(chǔ)自動化和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搞好了,自動化系統(tǒng)功能才能真正實(shí)用,才能真正形成良性循環(huán)。信息化開始重視實(shí)用化了,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是實(shí)用化的關(guān)鍵,電力企業(yè)管理若能夠?qū)⒇?cái)務(wù)賬目、資產(chǎn)卡片、設(shè)備物資等真正搞準(zhǔn),確實(shí)非常不容易,若實(shí)現(xiàn)賬、卡、物一致,則可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)管理出效益,財(cái)務(wù)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(shù)的發(fā)展方向在系統(tǒng)方面是分布式一體化平臺技術(shù),在廠站方面是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能設(shè)備。電力自動化系統(tǒng)涉及五級調(diào)度(國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)),以及眾多的變電站和發(fā)電廠,都是實(shí)時連起來的。現(xiàn)代大電網(wǎng)的運(yùn)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(shí)時數(shù)據(jù)和應(yīng)用功能,這就要求發(fā)展符合標(biāo)準(zhǔn)的平臺技術(shù),在統(tǒng)一的技術(shù)基礎(chǔ)平臺上,將有關(guān)應(yīng)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(jì)運(yùn)行。這就是自動化技術(shù)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(jìn)程。
責(zé)任編輯:何健
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