风电场SCADA系统边界安全模型设计

针对风电SCADA系统边界安全体系架构问题,将防火墙和入侵检测系统(intrusion detection system,IDS)功能集于一体,融入入侵容忍技术、诱骗系统和数字取证等网络安全技术,设计出风电SCADA系统边界安全模型。该模型提供了多层屏障,可实现风电SCADA网络和外部网络间的深度防御,增加网络的安全性,对解决电力企业进行远程控制和通信的网络安全问题具有参考和应用价值。     

基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真

为有效分析电网SCADA系统通信网络性能,提出基于OPNET Modeler建立电网SCADA系统通信网络关键对象模型和多场景仿真的方法。根据SCADA系统通信实际情况,在充分分析SCADA系统建模需求的基础上,深入研究SCADA系统通信建模方法,构建符合SCADA系统工程实际的网络性能仿真平台,实现了SCADA系统网络性能的多场景仿真。所提出的基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真方法,为SCADA系统通信网络性能分析提供直接而有效的工具,也为SCADA系统事故预演、设备选型、网络规划等提供了有力的分析与参考依据。     

基于扩展贝叶斯分类算法的网络安全状态在线定量评价

准确了解计算机网络的安全状态非常重要,大多数计算机网络安全评估系统都无法对数据进行彻底地分析,这成为获取计算机网络安全状态的瓶颈。针对这一问题,提出了一种基于扩展贝叶斯分类算法的计算机网络安全评估规则的算法模型,研究了计算机网络安全评估的扩展贝叶斯分类知识系统描述,给出了扩展贝叶斯分类属性约简的方法,通过简化的网络安全评估数据集验证了提出的决策规则挖掘方法。实验结果表明,该网络安全评估方法是可行、有效的,获得的决策规则符合实际。     

与SCADA互补的WAMS中PMU的配置及数据处理方法

数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统只能提供稳态的、低采样密度的、不同步的电网时间断面信息;广域测量系统(Wide-Area Measurement System,WAMS)虽然能在毫秒级的时间尺度上对电力系统进行同步测量,但在现有技术条件下它还不能完全代替SCADA系统.在相当长的时间内,势必出现两种系统并存、互为补充的局面.文章以基于负荷区的简化核心网完全可观测为原则,提出了一种实用的相角测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)配置方法.该方法利用PMU所产生的精确数据来同步系统其它部分的SCADA数据,并对其加上时间坐标,然后进一步利用状态估计来提高数据精度.该方法有效地考虑了WAMS精确数据与SCADA非精确数据的相互配合,具有一定实用价值.     

基于Snort和改进BM算法的入侵检测系统的研究与实现

网络入侵检测系统是近年来发展较快的一种网络安全技术。文中提出并实现了一种在基于Snort和改进的BM算法的入侵检测系统的实现方案。分析研究了该系统的架构,网络数据截获模块的设计方案。文中还针对传统的Boyer-Moore匹配算法的缺陷进行了讨论,并提出了改进意见。结论显示改进后的算法能够取得更高的匹配效率和更短的匹配时间。     

一种安全的电力系统计算机网络构建方案

针对目前各级电力系统计算机网络中存在的安全隐患,作者提出了一种比较安全的网络构建方案.该方案能有效地保障电力实时生产系统与各级管理网络免受网络攻击.文章首先对可能产生的各种攻击手段按照其发起网段和原理进行了分类与分析,然后以电力实时应用系统,如SCADA、MIS和办公自动化(Office Automation,OA)的安全为出发点,给出了在电力生产、管理的各级网络上综合运用软件隔离技术和硬件物理隔离技术来构建电力网络的具体方案,即通过严格隔离实时系统和局域网、隔离各个实时系统、隔离局域网和Internet三项举措来全面保障网络安全.对计算机网络安全中的防火墙、数据加密以及指纹身份认证等技术也给出了具体应用策略.     

Internet/Intranet技术应用于SCADA/EMS系统中的探讨

在分析了目前国内SCADA/EMS系统的结构以及网络数据安全状况的基础上,结合现代计算机网络技术(P2P计算模型、三层结构技术等),提出在SCADA/EMS系统中采用Internet/Intranet技术的构想,并给出了新型SCADA系统的具体结构、通信模型,以及应采用的一些相关技术。在对两种SCADA系统成本效益分析后,得出新型系统具有良好的性价比。此外,为了提高原有设备的利用率,也提出在传统SCADA中增添网关设备,将其改造成基于Internet技术的SCADA系统的方法。     

电网调度操作票系统中数据库的开发和实现

在电网调度操作票自动生成与管理系统中,数据库系统具有十分重要的作用。文章研究操作票系统与SCADA(实时监控)系统和DMIS(调度信息管理系统)间的数据共享和集成方案,实现智能操作票系统与SCADA系统的实时数据共享、与DMIS的集成,完成操作票的网络发布功能。同时,该数据库的设计还考虑了良好的用户可维护性和易扩充性,并且易于实现历史票的存储和管理功能。基于该数据库系统的电网调度操作票自动生成与管理系统目前已在福建省电网投入使用。应用表明,该系统具有很强的实用性。     

基于OPC技术的风电厂数据采集与监控系统方案

针对当前风电厂中风机控制系统及电力监控系统多系统并存的情况,以过程控制对象链接与嵌入（OPC）技术为基础,结合风电厂数据采集与监控（SCADA）系统的特点,介绍了基于OPC技术实现的风电厂中风机控制系统和电气控制系统的无缝连接,解决了风电厂多系统互联问题。同时,对风电厂SCADA系统采用OPC接入后引起的网络安全问题以及应采取的安全策略进行了探讨。最后,分析了相关监控方案在电力系统中应用的优势。     

Internet/Intranet技术应用于SCADA/EMS系统中的探讨

在分析了目前国内SCADA/EMS系统的结构以及网络数据安全状况的基础上,结合现代计算机网络技术(P2P计算模型、三层结构技术等),提出在SCADA/EMS系统中采用Internet/Intranet技术的构想,并给出了新型SCADA系统的具体结构、通信模型,以及应采用的一些相关技术.在对两种SCADA系统成本效益分析后,得出新型系统具有良好的性价比.此外,为了提高原有设备的利用率,也提出在传统SCADA中增添网关设备,将其改造成基于Internet技术的SCADA系统的方法.     

大数据模式下的智能监测中心应用研究

提出了一种把管网收集的数据进行整理、筛选、优化和提取,得出最有效的精确数据,构建一种基于大数据模式下的智能监测中心的应用研究。该方法主要由现场传感网络系统、SCADA系统搜集的关于管网各种数据,包括流量、温度、压力、视频和负压波等。     

基于Vondrak分区插值的WAMS/SCADA混合量测状态估计数据频率兼容性方案

针对当前应用于状态估计的广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)和数据监控及采集系统(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)数据频率兼容问题,在分析WAMS/SCADA混合量测数据差异的基础上,提出了一种可行的解决混合量测数据频率兼容的方案。文章基于数据挖掘理念和Vondrak分区插值算法,对SCADA节点依据数据相关度划分插值区域,各分区内采用同一PMU节点的最优平滑系数进行Vondrk插值,得到WAMS测量时刻的SCADA拟量测数据,应用于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)动态状态估计。该方案不仅可以增补SCADA拟量测数据,提高量测数据和状态估计精度,有效控制系统负荷快速变化时的估计误差,还可以实现系统故障前后全网母线电压波动的可观测。通过在IEEE 118节点系统上模拟日负荷变化和故障过程的仿真分析,验证了该频率兼容方案的有效性。     

P2P技术应用于SCADA/EMS的探讨

在分析了目前国内监控与数据采集/能量管理系统(SCADA/EMS)的结构以及网络数据安全状况的基础上,结合现代计算机网络技术,提出在SCADA/EMS中采用对等网(P2P)技术的分布式计算模式。该计算模式通过利用主站内的快速网络资源、后台节点闲置的CPU周期以及多余内存等资源,以达到增强整个SCADA/EMS的数据处理能力、进一步提高SCADA/EMS实时性和可靠性的目的。此外,该计算模式采用了P2P技术,虽然只是升级了旧系统的后台机性能,但仍可较好地改善整个系统的性能,使得整个SCADA/EMS获得较好的扩展性。     

多智能体调度操作票自动生成与管理系统

针对现有电网调度操作票系统的现状,为满足值班调度员对于实时生成操作票的要求,提出了一种基于多智能体技术的电网调度操作票自动生成管理系统。具体介绍了该系统的整体功能结构、操作票自动生成流程和审核流程。该系统应用多智能体技术,与SCADA系统实时共享数据,与调度管理信息系统(DMIS)智能协作,在实际应用中取得了良好的效果。     

基于SCADA数据驱动的风电机组状态监测

监测控制与数据采集 (SCADA)系统广泛部署于各大风场的风电机组上,其采集的 SCADA 数据可用于风电机组的状态监测.为了更有效地捕获SCADA 数据中的空间关联性,可以改进Inceptionv１方法建立１D_Inception v１模型提取SCADA 数据中的空间多尺度特征,以更准确地对风电机组进行状态监测.实验结果表明,该模型提供了一种端到端的数据驱动方法,可以直接从SCADA 原始数据中学习空间关联性,给出故障诊断结果,相较于传统方法有着更高的准确率.使用基于１D_Inceptionv１模型的数据驱动方法,可以及时、准确地对风电机组进行状态监测, 降低风电机组的运行和维护成本。     

基于证据推理的风电场SCADA系统安全脆弱性定量评估方法

针对风电场数据采集与监控(SCADA)系统的信息安全脆弱性,文中提出了一种基于证据推理的定量评估方法。该方法以系统发现的某个异常作为根节点,将可能导致异常发生的若干假设事件或因假设事件引发的事件作为假设点,构建系统安全脆弱性的可解释性假设链,推理出所有的攻击路径;然后对每条攻击路径进行计算,寻找系统脆弱性的关键路径,将与假设相关的证据作为证据点,采用链接函数连接证据点和假设点,并搭建每条路径的脆弱性贝叶斯网络,进而应用等级反应模型计算贝叶斯网络节点间的条件概率;接着将关键路径作为依据对系统脆弱性进行测评,以假设发生的概率作为安全脆弱性的评判标准,量化证据点的可信度,经贝叶斯网络推理出SCADA系统脆弱性。最后,通过一个实例说明所提方法的具体应用,应用结果表明该方法能够对风电场SCADA系统安全脆弱性进行有效分析,并可找出系统信息安全的薄弱环节,以及可量化信息安全脆弱性评估值,具有较高的测评准确性。     

异步调用的SCADA系统海量信息处理方法

针对传统监控与数据采集(SCADA)系统处理海量信息的局限性,提出一种异步调用的SCADA处理模式,将SCADA数据处理服务的提交和处理请求设计为一个异步过程,未处理的数据以先进先出的方式存储在缓存中等待处理,确保处理海量信息时不丢失事项.系统基于公共信息模型(CIM)建模并在.Net平台上实现.大容量数据的雪崩测试及现场试运行表明异步调用模式的SCADA系统处理的可用性和优势.     

基于贝叶斯公式的似然比形式的配电网故障定位方法

提出了一种基于贝叶斯(Bayes)概率公式的似然比形式的配电网故障定位算法,建立基于该算法的故障寻址模型,利用SCADA系统采集到的负荷开关的故障信息序列。进行似然比运算,在最大故障概率条件下进行故障定位。算法简洁、实用,能够在一定程度上屏蔽SCADA数据的错误和畸变,并通过算例验证了算法的准确性和有效性。     

基于SVG和持久框架的SCADA图库一体化配置系统

针对数据采集与监控(SCADA)系统工程配置困难的问题,采用可伸缩矢量图形(SVG)作为监控画面的图形格式,基于SVG的Batik组件开发包和Hibernate持久框架.设计了一套SCADA图库配置系统.在公用信息模型的基础上.提出SCADA实时数据的模库同步思想.设计了"及时同步"和"定时同步"2种同步方式.并实现了电力设备实时数据库对象/关系混合模型.采用SVG描述的电力设备图元与实时数据模型进行合并.达到了图库属性同步配置和样式关联的效果.通过绘图平台、图元库和图库同步3个模块的配合.完成了SCADA图库的一体化.     

基于多智能体的电网调度操作票指导系统研究与实现

提出了基于多智能体的电网调度操作票指导系统设计思想，研究了调度倒闸操作票智能体与SCADA系统、调度管理信息系统(DMIS)之间的协作机制，提出了基于结构属性的任务规划方法和基于混合策略的多智能体之间的协调控制策略。在多智能体的任务划分、协作协调、数据共享、通信机制以及多智能体的学习等方面进行了深入研究，开发实现了基于多智能体的调度操作票指导系统(MASDOIS)，并实际应用到某省级电网，证明了MASDOIS在综合解决实际问题能力、整体的协作控制和信息共享等方面明显优于单个智能体的性能。