变电站自动化系统时间同步协同攻击的检测与防护方法

为了使攻击的后果最大化,受国家支持的攻击者可以使用时间同步的协同机制发起高度隐蔽的网络攻击,而无须进行通信。这可能会使多个变电站内的所有断路器同时跳闸,从而引发大停电。提出了一种基于时间加速的方法来检测时间同步的协同攻击。在变电站自动化系统年度检修期间,通过逐步加速系统时间来触发时间逻辑,以识别是否存在潜在的恶意软件。此外,还提出了一种基于变电站自动化系统的异步化时间同步管理方法。将根据结构脆弱性指数识别的几个关键变电站的时间保持异步。因此,这些关键变电站将不会与其他变电站一起遭受时间同步的协同攻击,并且可以大大降低相关后果。基于IEEE 39节点系统的数值模拟表明,通过使2个关键变电站保持时间异步,可以显著减少2到3个变电站的协同攻击的负荷损失,并且电网可以具备应对时间同步协同攻击的韧性。     

基于分布式技术的用电信息采集主站系统设计与应用

随着用户侧数据采集设备的发展及电网业务对用户侧采集数据的深化应用,当前电力用户用电信息采集主站系统在数据采集、计算、入库等方面出现瓶颈,无法满足业务快速发展的需求.针对营销数字化转型发展的需要,基于分布式架构、异步网络、并行计算与分布式存储等技术,文中提出一种具有高频实时采集特征的主站系统技术方案,在采集通信层、任务调度层、分布式存储层及并行计算层4个层面全面解决高频并发交互、复杂任务调度、海量数据存储及实时计算的效率问题.通过中国某省级工程应用表明,所提出的方案可显著提升用电信息采集主站的采集能力,改善集中式采集主站性能.     

闭环逻辑综合关联告警系统的设计与应用

为解决电网调度系统中传统告警信息的组织及展示方式造成调度员无法及时获取重要告警信息、迅速排除故障的问题,研究了基于闭环逻辑的综合关联告警策略,设计了综合关联告警系统,并应用于包头地区电网调控一体化系统中,通过综合关联告警分析结果自动修正告警源的告警产生机制,采用限值修正及进行告警分类分级过滤等方式,达到减少告警量、突出重要告警信息的目的,为调度员快速查找事故原因提供了辅助决策支持。     

支持数据共享、生态开放的网上国网开放平台

针对网上国网开放平台系统运行低下、数据共享能力差、生态开发程度低等问题,提出了基于SOA（Service-Oriented Architecture）的分布式网上国网开放平台系统,该开放平台提供多种有效的机制来保护用户的服务安全,以RESTful API的方式对外提供间接的服务访问,采用REST接口实现Web服务,提供Appkeys鉴权和OAuth2+JWT鉴权。数据共享平台采用基于Web的云服务,即数据中心信息同步服务、元数据推送与管理服务、多源异构数据访问服务等。实验结果显示,该平台在节点数为10时数据共享所用时间仅为834 ms,鉴权子系统的吞吐量最高可超过1 000。     

于改进抽样法的电力系统可靠性评估

由于电力系统的元件故障为小概率事件,在应用传统非序贯蒙特卡洛抽样法进行系统可靠性评估时,存在抽样次数大,仿真时间长等缺点。通过将对偶变数抽样法与交叉熵重要抽样法相结合,提出了一种适用于电力系统可靠性评估的改进抽样方法。该方法首先通过交叉熵重要抽样确定元件最优参数,构造元件的零方差概率密度函数的近似函数,然后根据最优参数进行对偶抽样,进一步降低抽样过程的方差,提高了传统蒙特卡洛法的抽样效率。应用该方法及传统随机抽样法、对偶变数抽样法和交叉熵重要抽样法对IEEE-RTS（可靠性校验系统）与变参数后的IEEE-RTS进行可靠性评估,计算结果表明：提出的方法在保证一定计算精度的条件下,相比其他方法,进一步提高了仿真速度。越是小概率事件,方法的优势越明显。     

电网调控系统通信总线调用链监视与分布式追踪方法研究

电网的快速发展和大规模互联电网的形成,使电网特性由区域模式转向全局模式。电网运行和调度控制均呈现数据密集、通信密集和计算密集的特征,从而形成了复杂的网状服务调用关系以及多层次的消息传输流程,给电网运行态势变化预测和运行风险管控带来了新挑战,亟需对通信总线数据交互过程进行有效监视。首先提出了通信总线的全链路监视与分布式追踪技术框架。然后研究了服务调用链监视和消息分布式追踪的关键技术。最后介绍了工程应用情况。该技术的应用为电网调控系统数据传输和交互提供了全面、直观的状态信息,实现了系统隐患及时发现、故障原因精准追溯,增强了新一代调控系统通信总线运行状态监视和风险控制能力。     

电网安全风险闭环管控体系构建方法设计

随着电网建设的高速发展,电网事故的影响也在逐渐扩大,电网安全引起了越来越高的重视。电网结构的多重削弱更是高风险场景之一,容易引发大面积停电事故。因此,构建电网安全风险闭环管控体系对电网稳定运行至关重要。以恩施电网7次重大、较大电网安全风险事件为实例,分析了各次电网安全风险事件发生的起因及防范方法。在归纳总结各类风险防范措施特点及实施效果的基础上,基于Pareto最优演绎构建了一种应对高风险场景的电网安全风险多闭环管控体系,对风险评估和协同防控环节实施多重闭环反馈和优化,达到规避、降低电网事故风险的目标。最后通过黄冈中、南部电网实际算例,验证了所提电网安全风险闭环管控体系的有效性。     

基于大数据的发电机组无功运行考核评价方法研究

在电力传输过程中,存在输电线路、变压器、母线等电气设备出现损耗从而降低供电效率的情况,目前常用无功补偿的方式来解决此问题。因此无功补偿装置的性能对电力系统安全稳定运行具有十分重要的作用。但是目前对于无功运行管理方面缺乏高效的手段,亟需完整科学的方法进行指导。针对上述问题和需求,本文首先应用大数据技术构建了支撑评价指标计算和分析的数据层,根据发电机组无功运行考核的实际业务需求分析提出了完整的评价指标体系,包括设备可用率、设备折旧率和设备故障率三个二级指标,最后提出了层次分析法与熵权值法相结合的综合评价方法。应用本文提出的指标对并网发电机组的无功运行情况进行考核评价,能够从客观角度反映机组的实际运行情况,为电网运行专业管理人员提供辅助决策。     

调度自动化系统多视图人机交互界面设计

设计了调度自动化系统的多视图人机交互界面。首先,提出了组件化的多视图界面图形化开发平台,该平台扩展了电网图元可视化方式,实现用户界面控件的编辑和标准化存储,可以按照需求图形化开发和编辑多视图界面;然后提出了一种基于脚本的画面信息传递机制和可视化效果动态改变机制,将画面文件和数据源定义进行分离,可视化图元可以通过脚本动态获取数据,也可以通过脚本动态切换显示效果。另外,通过扩展CIM/G规范实现了多视图界面的多级调度远程调阅和共享。最后,研究了多视图界面支持可视分析的人机交互方式,开发了基于关键字的关联分析和基于事件的深度搜索两种人机交互方式,支撑调度人员的分析和决策过程。     

智能电网监控运行大数据分析系统总体设计

电网监控数据具有多源、高维、先验、异构的特点,传统依靠人工经验的电网监控运行分析技术已无法满足大电网集中调控、一体化运行的发展要求,需要实现电网监控运行全过程信息的高效汇集和智能挖掘分析,以提高监控人员对电网实时运行状态的主动感知能力。文中通过分析现有业务系统在数据规范和分析手段等方面的局限性,阐明了建设智能电网监控运行大数据分析系统的必要性,提出了以监控业务需求为引领的"数据到模型,模型到应用"的技术路线,设计了涵盖数据接入至业务应用自下而上的整体架构,构建了统计分析中心、趋势预警中心、智能搜索中心及可视化展示中心的功能体系,取得了规范化数据接入、全过程数据处理及大数据因果分析建模等关键技术的突破,形成了事前异常趋势预警,事中快速处置和事后闭环分析的管理模式。根据示范工程的建设和试点运行情况,介绍监控运行大数据分析系统在数据规范处理、业务分析建模和监控业务管理方面的应用成效及未来应用展望。