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保护变电站免受电磁威胁的重要性

加固变电站以保护关键基础设施免受电磁脉冲 (HEMP)、有意电磁干扰 (IEMI) 和地磁干扰 (GMD) 的影响至关重要。 但要怎样做呢? 我们求助于 CenterPoint Energy 的实时运营总监 Eric Easton 来寻找如何提升电网防护的正确答案,他同时也是一位经验丰富的 EMP 风险管理专家。

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Eric Easton 采访

电力企业和美国电网的 EMP 领域正在发生什么?

自 EPRI(电力研究所)进行研究以来,美国在 EMP 方面已经有了很多进展。 他们开始了一项为期三年的 EMP 研究,试图确定 EMP 对公用电网的影响。 作为这项研究的一部分,我们自己也在进行调研,目的是弄清如何减轻此类风险因素的影响。 与此同时,德克萨斯州和联邦层面都在推出相关立法。 我们还收到了总统行政令,要求我们对 EMP 进行一些研究。 监管机构 NERC 也给我们制定了一项任务来调研公用事业业务中的 EMP。  

CenterPoint Energy 参与了哪些与 EMP 风险管理相关的第三方研究工作? 行业内有关加固和屏蔽的常识是什么?

整个行业仍在努力开发相关风险管理的技术。 CenterPoint Energy 参与了部分 EPRI 研究,它已经在帮助提高认识,并告诉整个行业我们需要做些什么来防范 EMP。 我们已经与第三方供应商合作对我们在系统中使用的设备进行测试,但同时我们也参与了 EPRI 已经完成的更为常规的测试。 我们认为,这会帮助我们在 EMP 防护方面过渡到一个更具适应性的电网。 

哪些电磁威胁需要防护?

我们正在努力防御三个主要威胁: 第一个是高空电磁脉冲,这是一种在 19 英里以上引爆的武器,能够在大范围内产生电磁脉冲。 第二个是有意电磁干扰,这是一个更局部的现象,可能会影响一到两个站点。 它通常频率更高,因此应对这些挑战的方式不同。 最后,我们还要防御地磁干扰,这是太阳的自然现象导致的,也可能影响我们系统中的大型变压器。 

加固变电站会有哪些挑战?

加固变电站会面临很多重大挑战。 目前存在的大多数标准都是针对固定安装的,固定安装不会随时间的推移出现很大变化。 变电站是我们生活环境的一部分,我们需要扩建变电站或进行改造。 因此,我们需要一个更加动态的解决方案,让我们能够随时维护设施,而不会降低性能。  

如果没有适当的屏蔽会怎样?

没有适当的屏蔽,会出现两类威胁: 传导和辐射。 它们会以不同的方式影响我们的设备,但最终结果可能要么是设备故障,这意味着需要重置或重新启动,要么是设备损坏,这意味着我们可能需要更换或维修。 如果不采取措施防止传导能量直接进入设备或辐射能量通过建筑物传播,我们可能会遇到设备不再工作且变电站无法运行的情况。 可能需要很长的建造周期(可能要花费几个月甚至长达一年)来解决这些问题,也许我们可以很快地重置设备,让设备重新投入使用。 

CenterPoint Energy 对于 EMP 风险管理的研究进展如何? 

CenterPoint Energy 的变电站 EMP防护工作是从建造整个控制室(通常是 20 英尺乘 30 英尺的机柜)开始的。 随着我们对问题研究的深入,我们发现我们更倾向于使用模块化解决方案。 我们希望以灵活性为基础,提升整体的适应性。 我们还希望我们的解决方案能够应对其他威胁,如火灾和洪水。 我们开始采用模块化方法,这减少了占地面积,进而相应降低了成本。 这样我们可以将解决方案应用于多个变电站,甚至在紧急情况下应用于系统中的一个独立的区域。

谁是推进 EMP 防护的主要利益相关者? 

很多利益相关者需要参与 EMP 防护工作。 当然,我们是从公用事业开始,因为他们最了解我们面临的挑战和目标。 然后我们聘请了第三方研究人员,他们可以帮助我们更好地了解与 EMP 关联的特有的挑战。 对于电力行业而言,这是新事物。 不过,我们已经看到了需要攻克的类似的挑战,我们也可以攻克这一挑战。 最后,我们安排了监管人员,因为我们必须弄清楚,对于那些为了让我们更具适应性而增加到系统中的资产,我们要如何付费,然后要如何收回成本。