考虑网络攻击因素的电网信息物理系统业务可靠性分析

电网信息物理系统(grid cyber physical system,GCPS)的主要特征是信息空间和电力空间的深度融合与交互影响。针对智能电网广域实时保护控制业务,首先研究了信息业务对物理系统可靠性影响的表征方式,建立信息设备关联的业务可靠性模型。在此基础上,引入设备可靠性因子,提出考虑攻击因素的信息设备可靠性评估指标,并给出了结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和贝叶斯网络的业务可靠性量化评估方法。通过算例研究,确定了考虑攻击因素的情况下系统的薄弱环节,并分析不同冗余程度的信息系统对业务可靠性的影响,并且与已有方法进行对比,验证了所提方法的可行性和合理性。     

电网信息物理系统态势感知:现状与研究构想

电网信息物理系统(GCPS)态势感知是电力一次系统安全稳定运行控制和信息系统主动安全防御的决策基础。单个系统的态势感知因没有考虑信息空间影响及交互影响,不能表征信息物理系统的整体态势,而目前将GCPS中信息系统和物理系统融合的协同态势感知研究成果较少。为此,对电网和信息网络2个领域的态势感知研究进行了综述,讨论了GCPS态势感知的必要性,定义了GCPS态势感知的概念,构建了GCPS态势感知的研究框架,阐述了GCPS态势感知的关键问题和关键技术,给出了可能的应用场景。最后,针对具体案例,给出了GCPS电网侧和信息侧协同的态势感知和防御思路。     

基于单端测量的同塔双回输电线路零序参数测量方法

为了减少同塔双回输电线路零序参数测量的复杂工序,本文提出了一种基于单端测量和分布参数模型的同塔双回输电线路零序参数测量新方法。利用PSCAD软件搭建同塔双回输电线路仿真模型,对本文提出的方法进行了全面的仿真验证,给出了从50~800 km不同线路长度下的测量结果。理论分析和仿真结果表明,本文提出的方法极大减少了测量的工作量,并且对短距离线路和长距离线路的测量误差均稳定在1%以内,具有较强的理论指导意义和实际工程应用前景。     

大规模可控负荷被恶意控制场景下配电网风险分析

用户对负荷的远程可控性及用户侧信息安全防护措施的脆弱性,使得可控负荷极易被攻击者恶意控制,可能出现大规模负荷的同投/同退或频繁投退现象,从而威胁电网的安全稳定运行。首先,分析了各类可控负荷面临的安全威胁与攻击成本,考虑网络攻击因素,提出了含有可控负荷的配电网控制模型,建立了可控负荷被恶意控制的攻击模型,并以"开""关"控制为基础,定义了可控负荷可能遭受的三类攻击,通过实测和统计分析,研究了网络时延对攻击模型参数的影响。在上述工作的基础上,选取了合适的场景,仿真分析了可控负荷遭受恶意控制对配电网供电可靠性和电能质量的影响,证明了被控负荷达到一定规模后会给配电网带来风险,并针对不同攻击类型给出了风险后果。     

电力CPS信息网络脆弱性及其评估方法

电力信息网络是电力CPS的有机组成部分,电力信息网络的脆弱性威胁评估是电力CPS风险评估的重要基础之一。针对通用信息网络脆弱性威胁评估技术的局限性,在通用弱点评价体系（CVSS）的基础上提出了一种适用于电力信息网络的脆弱性威胁评估方法。选取了漏洞分布威胁度、访问途径和利用复杂度3组安全漏洞评估要素;采用层次分析法建立了脆弱性威胁度评估模型,给出了参数构造方法;在定量评估的基础上,将评估结果定义了脆弱性威胁等级。最后给出了一个评估实例,并与CVSS系统进行了比较。评估结果表明基于层次分析法的信息网络脆弱性评估反映了信息与物理的耦合关系。     

基于目标级联的分布式交易模型的虚拟电厂运行优化策略

过去相关文献主要集中考虑虚拟电厂的经济运行。弃风弃光现象在实际操作中不可避免,不利于新能源的消纳。配电网作为传统交易模式下的运营主体,兼顾电网调度和经济交易管理的双重角色,为减少重要商业信息的传递并促进新能源消纳,提出了一种结合目标级联法求解的分布式交易模型。首先,建立差异性价格模型并据此建立集中交易模型,利用拉格朗日分解法将配电网运营商与各虚拟电厂运营商之间的耦合变量约束引入集中交易模型,建立分布式交易模型,并采用目标级联法进行求解。在减少弃风和弃光现象的同时,减少信息传递并提高安全性。最后,在69节点测试系统中验证了提出方法的有效性和实用性。