基于时-频域混合特征的变电站通信网异常流量检测方法

准确快速检测智能变电站通信网络异常流量是发现系统异常、实现安全态势感知和主动防御的关键技术,对保证智能电网安全稳定运行有着重要意义。文中提出了基于时-频域混合特征的智能变电站通信网络异常流量检测新方法。首先,设计了基于分形自回归积分滑动平均(FARIMA)流量模型和小波包分析方法的流量频域特征提取方法,并结合电力信息流时域特征构建时-频域混合特征集。进而,采用人工蜂群优化的支持向量机算法进行异常流量辨识。最后,基于某110 kV变电站的站内实际网络流量和CIC DDoS2019数据集、KDD99数据集进行仿真,结果表明所提算法对网络异常流量识别有更低的误判率和漏检率。     

基于主动割集的电力信息物理系统饱和防御方法

近年来多起境外大停电事故表明对电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的协同攻击可导致电网故障的加剧和迅速扩散,甚至系统崩溃。本文针对系统故障短时无法消除且有快速扩散趋势的紧急情况,采用饱和防御思想,提出一种基于主动割集的电力信息物理系统饱和防御新方法。算法协同考虑赛博(cyber)子域和物理子域的系统结构、资源和运行方式,采用改进赋权GN分裂法搜索信息割面可行域,进而通过机组同调约束、功率平衡约束以及最小有功潮流冲击计算,优选分区方案可行解。从而在保证信息网络通信性能最小化损失和物理系统稳定约束的同时,寻找到统一的信息割面与物理割面,实现性能损失代价最小的主动撕裂威胁子区,阻止攻击破坏扩大,维护系统安全主区的稳定运行。最后以改进IEEE39节点信息物理系统为仿真算例,验证了所提方法在不同攻击强度下具有明显的攻击阻断能力和系统失负荷概率低的优势。     

电力线载波通信时频混合降噪方法

电力线干扰噪声是影响电力线载波通信(power line communication,PLC)传输质量的重要因素,直接降低电网信息物理系统的泛在感知和可靠传输性能。为提高电力线载波通信抗干扰能力,该文提出了一种低压电力线载波信号时频混合降噪方法。通过对电力线载波环境中五种常见噪声建模分析,结合载波调制方式,将载波信号降噪问题分解为信号频域降噪和载波时域降噪两步处理,并提出码元位置校验和幅值补偿操作,最终实现电力信号降噪的目的。仿真实验结果表明,该方法在不同编码模式和信道环境下都具有显著的降噪效果,且有很好的抗信号衰减性能,可有效提升信噪比。     

基于计算负荷时–空双维迁移的互联多数据中心碳中和调控方法研究

随着全球分布的数据中心大量部署和云计算服务需求激增,其高运行能耗和碳污染问题日益严重。针对这种新兴的高能耗负荷,如何缓和数据中心碳足迹的有害影响,实现碳达峰、碳中和"3060"目标成为一项重要挑战。该文基于数据中心计算负荷的灵活可控性和全球多区域可再生能源时空分布互补性,提出时–空双维度任务迁移机制实现互联多数据中心碳中和。通过延时容忍型任务,在多数据中心间的空间迁移,满足计算负荷与清洁能源出力在大时间尺度上匹配,并配合任务在单体数据中心的时域迁移,实时追踪可再生能源功率波动以最大化消纳可再生能源,从而以时空优化互补的方式实现多数据中心高运行能耗所造成碳排放的时空转移,实现碳中和。最后,使用真实的数据中心算例验证所提出的多数据中心碳中和调控策略的性能和普遍适用性。通过实验对比,所提调控策略能够实现任务负荷与可再生能源的最优匹配,显著降低不同规模的互联多数据中心碳排放量,缓解多数据中心集群碳污染,实现全球大规模部署数据中心碳中和。     

隧穿磁阻(TMR)电流传感器失调与噪声消除技术

采用隧穿磁阻（tunnel magnetoresistance，TMR）磁性元件的电流传感器具有精度高、体积小、功耗低等优点，在泛在电力物联网全面感知系统建立中具有很好的应用前景。TMR电流传感器的低频噪声与失调电压会对监测精度造成严重影响。针对该问题，文章分析了TMR电流传感器低频电路磁电阻薄膜1/f噪声、电路热噪声以及电路不匹配造成的失调噪声，提出了2种噪声消除方法：硬件电路斩波技术抑制噪声和基于自动调零原理的数值式自校正方法。通过实验实测，提出的方法能够抑制零点漂移电压，为高精度TMR电流传感器在泛在电力物联网中的应用提供技术支撑。