基于关联特性矩阵的电网信息物理系统耦合建模方法

电网信息物理系统(电网CPS)中信息层和物理层的紧密耦合,使得信息或物理的失效都会对电网CPS的正常运行造成影响。文中提出了一种基于关联特性矩阵的电网CPS建模方法,对电力系统控制应用中信息流与能量流的复杂耦合关系和交互机理进行梳理与建模。该方法首先对实际电网CPS逻辑进行梳理与抽象,得到电网CPS基本分析单元;然后,采用多元组定量描述信息节点、二次设备节点和通信节点的外特性,采用关联特性矩阵的方法定量描述电网CPS中物理层、二次设备层、通信层、信息层内部及其相互之间的逻辑关联关系及特性,形成完整的电网CPS耦合模型。最后,基于电网CPS模型对实际电网CPS应用系统进行分析,说明模型的使用方法,验证模型的合理性和有效性。     

高可靠的计算机模块引导软件

在航天软件领域,为适应相关软件的快速发展与迭代,需要一种引导软件,使其能够对不同应用程序进行重构并保证其高可靠性. 本文基于SPARC架构设计并实现了一种引导软件,该引导软件既可以根据引导标识自动引导某个程序,又可以在地面指令控制下进行应用程序重构、引导等. 同时,采用三冗余架构、反弹墙、EDAC保护等可靠性措施,确保运行过程中的大多数软件错误能够得到恢复. 最终在计算机模块上进行测试,测试结果达到了预期目的.     

应用于拟态Web服务器的相似度求解方法

拟态Web服务器中表决器通过计算并比较异构执行体响应网页的相似性来判断响应是否为合法输出,达到网页防篡改的目的.目前表决器中将网页整体作为字符串输入,采用字符串编辑距离方法计算网页的相似性,存在计算量大忽略网页原有结构信息等问题.本文采用改进简单树匹配方法,通过对网页DOM树匹配判别得到网页的相似性,DOM树节点匹配程度由节点字符串的编辑距离决定.将本文算法应用于拟态Web服务器上,进行网页篡改实验验证,与现使用算法相比,本文所采用算法在适应执行体异构性的基础上,提高了表决器的计算效率和准确性.     

装甲车辆分布式测试系统

基于装甲车辆综合电子信息系统的特点,提出一种分布式测试网络的基本框架。通过分析LXI总线的特点,给出分布测试系统的时钟同步方法。采用层次化思想实现软件构架,组成测试构件,满足测控要求。该框架是一个开放的系统框架,具有较强的可扩展性。     

一种基于分布式平台Hadoop的矩阵相乘算法

为了解决单节点上大矩阵相乘运算量过大的问题,提出了一种基于分布式平台Hadoop的矩阵相乘算法．算法采用了字节文件作为输入以及最优化的分片方式,去掉了不必要的Reduce过程,极大地减少了输入数据量,拥有简洁的算法流程和可拓展性．实验结果表明该算法很好地解决了矩阵相乘运算量过大的问题,当输入数据量接近集群最佳负载量的情况下取得了很好的加速比．     

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。     

计及通信信息安全预警与决策支持的停电防御系统

随着以特高压互联为骨干网的坚强智能电网的发展,以及能源互联网的兴起,传统的电力系统和通信信息系统融合已成为一种必然。通信信息系统的异常(包括自然故障和恶意攻击)给电网安全稳定运行带来的影响也已显现,而且会越来越大。因而在进行电网的停电防御时,必须计及通信信息安全的影响。文中提出了通信信息三道防线的概念,并实现了能对通信信息风险进行预警、对通信信息故障进行决策支持的通信信息安全防御系统;提出了电力和通信信息融合的电力系统停电防御架构,以及计及通信信息安全预警与决策支持的停电防御系统的实现方法。算例表明,计及通信信息及其风险后,将会提高电网停电防御系统的控制措施的有效性、可靠性及经济性。     

电力系统防恶意信息攻击的思考

正1问题的提出和研究意义现代电力系统已经发展为由物理电力系统和信息通信系统构成的复杂耦合网络系统。已有研究表明,无论是电力系统本身,还是信息通信系统中的部件发生故障或是被攻击,都可能导致整个耦合网络的瘫痪。数据采集与监控(SCADA)系统就极易受到攻击。2007年,全球最大的黑客大会"Defcon"就提出SCADA系统将成为黑客攻击的主要目标。这里的黑客有可能是恶意的个人和组织,也有可能是恐怖     

智能变电站通信网络的广义信源和流量计算模型

对于智能变电站而言,用于预测各类场景下通信网络流量的计算模型至关重要。文中首先提出了基于信息物理融合的广义信源模型,包括一次系统状态激励的电力二次智能装置报文模型、信息设备物理故障信源模型以及寄生的拒绝服务(DoS)攻击信源模型等,形成信息设备的综合信源报文模型。然后,在网络演算链路汇流方法的基础上,给出了基于广义信源的智能电网信息流流量分布矩阵定义以及演算方法,形成了明确、详细的定量分析计算流程。最后,对过程层信息设备故障、DoS攻击及一次侧设备故障的大小方式等典型运行场景,分别进行理论计算算例验证,并对其进行OPNET仿真验证,证明了所提方法的有效性。     

基于PLC的摇臂钻床电气控制系统的改造设计

通过对Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。本文将把PLC控制技术应用到改造方案中去,从而大大提高摇臂钻床的工作性能。