有源配电网信息物理系统混合仿真平台设计方法及其算例实现 被引量：20

1

作者 付灿宇 王立志 +1 位作者 齐冬莲 张建良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期7118-7125,共8页

随着电网信息流-能量流的深度耦合,有源配电网正逐渐成为信息空间与物理空间深度交互的电力信息物理系统(cyber physical system,CPS)。延时、丢包、拥堵、恶意攻击等问题导致电力系统的故障分析愈发复杂,传统的有源配电网仿真方法无法... 随着电网信息流-能量流的深度耦合,有源配电网正逐渐成为信息空间与物理空间深度交互的电力信息物理系统(cyber physical system,CPS)。延时、丢包、拥堵、恶意攻击等问题导致电力系统的故障分析愈发复杂,传统的有源配电网仿真方法无法保证其仿真分析的精确性及实时性。该文分析了现有的配电网仿真技术研究现状,基于RT-LAB、DSP嵌入式系统、OPNET网络仿真环境以及配电网主站系统,设计了能量流与信息流深度交互的新型有源配电网CPS混合仿真平台,详细阐述仿真平台的整体架构,以及底层控制单元、泛能监测控制器、网络仿真单元、系统运行控制单元等重要组成部分的运行原理与构建方式。针对有源配电网CPS的分布式电源协同控制等算例进行仿真分析,结果验证了该仿真技术的有效性和合理性。 展开更多

关键词 有源配电网信息物理系统 混合仿真平台 实时仿真 网络安全 协同控制

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信息物理耦合环境中面向韧性全过程提升的配电网无功规划 被引量：1

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作者 景祥 秦文萍 +3 位作者 逯瑞鹏 王杰 刘佳昕 韩肖清 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第6期96-105,共10页

随着通信网络与电力系统耦合程度的提升,配电网由极端自然灾害导致的故障模式逐渐向信息物理复合故障转变,给全局运行安全带来了极大风险。此外,鲜有研究考虑在配电网中通过协同规划电容器组(CB)和智能软开关(SOP)来降低系统在负荷恢复... 随着通信网络与电力系统耦合程度的提升,配电网由极端自然灾害导致的故障模式逐渐向信息物理复合故障转变,给全局运行安全带来了极大风险。此外,鲜有研究考虑在配电网中通过协同规划电容器组(CB)和智能软开关(SOP)来降低系统在负荷恢复过程的失负荷成本。针对以上不足,提出一种信息物理耦合环境中面向韧性全过程提升的配电网无功规划方法。在灾前配置CB和SOP,以降低系统直接和间接故障的规模;在灾中、灾后依据通信可靠性理论分析设备受控状态,结合系统通信性能的调节对电力设备进行调控,从而降低系统在韧性全过程的失负荷成本。考虑CB和SOP等设备的响应能力差异,所提策略基于“防御-攻击-多校正”思想被建模为一个分层防御者-攻击者-防御者(DAD)模型。算例仿真结果表明,所提规划策略可以在计及信息物理耦合特性的同时,在无功功率补偿层面提升系统的灾害防御能力。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 韧性提升 无功规划 鲁棒优化

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考虑网络重构和应急资源的灾后配电网信息物理系统协调恢复方法 被引量：4

3

作者 董桂岑 何川 +3 位作者 刘绚 南璐 刘天琪 张瑜祺 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期106-113,共8页

近年来,极端天气灾害频发给配电网信息物理系统造成了严重影响,因此,灾后配电网和信息网的协调恢复至关重要。为减小灾后系统的损失,提出了一种以系统损失成本最小为目标的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法。基于配电网和信息网... 近年来,极端天气灾害频发给配电网信息物理系统造成了严重影响,因此,灾后配电网和信息网的协调恢复至关重要。为减小灾后系统的损失,提出了一种以系统损失成本最小为目标的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法。基于配电网和信息网的耦合建立系统灾后协调恢复模型,综合考虑分布式发电机组、储能设备、网络重构、移动应急资源等措施来加快负荷的恢复;在此基础上考虑新能源出力的不确定性,提出基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法;采用IEEE 33节点配电网和21节点信息网仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 故障协调恢复 信息物理耦合系统 网络重构 配电网 不确定性

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FDIA-蠕虫混合攻击下的配电网信息物理系统弹性拓扑优化配置 被引量：4

4

作者 栗会峰 李铁成 +3 位作者 李均强 刘千贺 孔祥兴 卢志刚 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期20-32,共13页

电力安全是现代社会持续发展的重要保障。随着信息技术逐步发展,网络攻击手段的日渐增多和变强会对新型电力系统造成严重破坏,而合理的网络拓扑结构和有效的网络防御资源的是电力系统遭受网络攻击后负荷恢复的关键。为此,提出一种虚假... 电力安全是现代社会持续发展的重要保障。随着信息技术逐步发展,网络攻击手段的日渐增多和变强会对新型电力系统造成严重破坏,而合理的网络拓扑结构和有效的网络防御资源的是电力系统遭受网络攻击后负荷恢复的关键。为此,提出一种虚假数据注入(false data injection attack,FDIA)-蠕虫混合攻击下的配电网信息物理系统(cyber-physical systems,CPS)弹性拓扑优化和防御资源配置策略,用于提高配电系统网络攻击下的弹性。该模型采用上、中、下3层的框架对拓扑结构和防御资源进行优化:上层建立以规划成本和失负荷风险为目标的多目标帕累托规划模型,结合中层计及攻击与恢复的网络攻击传播模型,采用非支配排序遗传算法-II(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)进行规划方案求解;下层考虑信息层与物理层的多种耦合方案,基于配电网CPS弹性度量指标对拓扑优化配置进行评估。与传统的一对一串联模式方案相比,通过模型求解的3种耦合关系下的网络拓扑结构与防御资源优化方案,在提高系统弹性方面能够发挥重要作用。 展开更多

关键词 弹性 配电网信息物理系统 网络拓扑优化 多目标帕累托规划 多阶段弹性度量指标

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计及分布式集群控制失效的有源配电网CPS安全性评估方法

5

作者 黄飞 陈宇捷 +3 位作者 欧阳金鑫 廖庆龙 戴健 莫范 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第3期81-90,共10页

分布式集群控制计及了分布式电源(DG)分布区域性与出力协同性,能够提高有源配电网的经济性和可靠性。但是,针对有源配电网信息物理系统(CPS)的信息攻击可能导致分布式集群控制的失效,严重影响有源配电网的安全稳定运行。计及分布式集群... 分布式集群控制计及了分布式电源(DG)分布区域性与出力协同性,能够提高有源配电网的经济性和可靠性。但是,针对有源配电网信息物理系统(CPS)的信息攻击可能导致分布式集群控制的失效,严重影响有源配电网的安全稳定运行。计及分布式集群控制失效的有源配电网CPS安全性评估尤为必要,但有源配电网CPS的安全性评估尚无法考虑信息攻击造成的信息-物理威胁交互传递过程,也未从攻击者视角评估全过程信息攻击造成的安全性后果。为此,本文分析了分布式集群控制信息-物理交互特性,建立了分布式集群控制下的有源配电网CPS模型,结合有源配电网分布式集群控制CPS通信逻辑模型,建立了针对DG集群逆变器的信息攻击策略逻辑模型,提出了分布式集群控制失效概率以及分布式集群控制失效物理后果的量化方法,从而提出了分布式集群控制失效下的有源配电网CPS安全性评估方法,并利用仿真验证了有源配电网CPS安全性评估方法的有效性。 展开更多

关键词 信息物理系统 有源配电网 分布式集群控制 信息攻击 安全性评估

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信息物理多重攻击下配电网状态估计关键技术评述 被引量：8

6

作者 吴在军 徐东亮 +2 位作者 徐俊俊 魏书珩 胡秦然 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期127-138,共12页

配电网数字化转型将进一步促进信息系统与物理系统的深度耦合,由于配电网信息安全防御资源有限,难以将信息侧安全风险隔离于物理系统之外,这也使得配电网状态估计正面临全新的挑战。首先,文中简要介绍了配电网信息物理系统体系结构,并... 配电网数字化转型将进一步促进信息系统与物理系统的深度耦合,由于配电网信息安全防御资源有限,难以将信息侧安全风险隔离于物理系统之外,这也使得配电网状态估计正面临全新的挑战。首先,文中简要介绍了配电网信息物理系统体系结构,并构建了面向信息物理系统的配电网状态估计技术框架;其次,较为全面地梳理了信息物理融合背景下配电网状态估计技术的国内外研究现状,包括考虑网络攻击的配电网伪量测建模与分析、配电网虚假数据注入攻击分析与防御以及配电网信息物理系统安全风险分析与可靠性评估等方向;最后,对该领域未来进一步发展所面临的关键问题进行了探讨和分析。 展开更多

关键词 配电网 数字化转型 信息物理系统 状态估计 网络攻击

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计及时空灵活性资源协同的配电信息物理系统规划方法

7

作者 吴舒坦 王琦 +3 位作者 于昌平 胡秦然 宋梦 汤奕 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第15期74-88,共15页

随着信息物理系统深度耦合发展,传统配电网规划面临诸多挑战。一方面,配电网日益复杂的交互方式和控制机理使得传统的信息物理独立规划方案难以保证电网整体最优;另一方面,具有调节潜力和故障响应能力的时空灵活性资源的广泛接入,对规... 随着信息物理系统深度耦合发展,传统配电网规划面临诸多挑战。一方面,配电网日益复杂的交互方式和控制机理使得传统的信息物理独立规划方案难以保证电网整体最优;另一方面,具有调节潜力和故障响应能力的时空灵活性资源的广泛接入,对规划主体提出了新的要求。在信息物理网络耦合背景下,文中提出了计及时空灵活性资源协同的配电信息物理系统规划方法。首先,基于配电信息物理系统整体架构,阐述了灵活性资源参与的配电网时空调度策略,以及时空灵活性资源交互方式和调度特性;然后,提出了考虑信息系统影响和灵活性资源时空转移潜力的配电信息物理系统协同框架、规划模型和求解算法,并通过关键故障集生成和筛选,验证了所提规划方法下的配电网恢复能力;最后,在改进的标准配电系统及外部耦合网络中初步探讨了所提方案的经济性、可靠性和故障支撑能力。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 灵活性资源 规划 协同 调度 故障恢复

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基于V2G与应急通信的配电网信息物理协同快速恢复方法 被引量：19

8

作者 刘达夫 钟剑 +3 位作者 杨祺铭 陈晨 李更丰 别朝红 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期147-158,共12页

随着新型配电系统的快速发展,配电网与通信网络的相互依赖程度逐渐加深。在极端灾害发生后,一方面,配电网失电后的恢复控制需要依靠通信网络的有效支撑,灾后使用电动汽车与电网互动(V2G)恢复负荷电力供应的过程,同样离不开通信网络的引... 随着新型配电系统的快速发展,配电网与通信网络的相互依赖程度逐渐加深。在极端灾害发生后,一方面,配电网失电后的恢复控制需要依靠通信网络的有效支撑,灾后使用电动汽车与电网互动(V2G)恢复负荷电力供应的过程,同样离不开通信网络的引导作用;另一方面,通信网络的正常运行依靠配电网的电力供应。因此,为解决配电网灾害后电力网络与通信网络交互影响下的负荷恢复问题,提出了一种基于V2G和应急通信的配电网信息物理协同快速恢复方法:在灾害发生后,通过调配搭载无线通信基站的无人机前往通信故障区域构建应急通信网络,从而迅速恢复对区域线路开关的控制能力与对电动汽车的引导能力,进而引导电动汽车前往车辆并网站形成分布式电源并控制配电网拓扑重构,以恢复负荷的电力供应。该方法基于灾后无人机与电动汽车的调度约束以及配电网的运行约束,建立了配电网信息物理协同恢复模型,并通过配电网和交通网耦合算例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 信息物理系统 应急通信 弹性配电网 电动汽车 配电网 恢复 微电网重构 灵活资源调配 无人机

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基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略 被引量：5

9

作者 钟剑 陈晨 别朝红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4193-4209,I0003,共18页

随着智能电网的快速发展,配电网中信息物理耦合关系日益紧密。这种耦合性使得配电网更容易被多方面极端事件所影响,在通信网络发生故障时会降低系统的态势感知和控制能力,从而制约配电网的灾后负荷恢复能力,因此通信网络恢复对灾后配电... 随着智能电网的快速发展,配电网中信息物理耦合关系日益紧密。这种耦合性使得配电网更容易被多方面极端事件所影响,在通信网络发生故障时会降低系统的态势感知和控制能力,从而制约配电网的灾后负荷恢复能力,因此通信网络恢复对灾后配电网负荷恢复至关重要。该文提出一种通信网络恢复和负荷恢复的协同优化决策方案,该方案将环网通信网络与软件定义网络(software defined networking,SDN)技术相结合,灵活恢复灾后的配电网通信网络,进而控制配电网拓扑重构形成以分布式电源为中心的微电网以恢复负荷电力供应,并进一步使用一种信息物理协同的启发式计算方法实现恢复方案的快速计算。最后,使用IEEE 33节点和IEEE 123节点测试系统验证所提出方法的优点和有效性。 展开更多

关键词 信息物理电力系统 配电网灾后恢复 软件定义网络 信息物理耦合 微网重构

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融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法 被引量：5

10

作者 卢俞帆 刘念 高舜安 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期51-61,共11页

为分析重大社会活动中信息系统先进技术和社会系统应急保电措施对配电网可靠性的影响,文中提出融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法。首先,为分析信息物理社会系统的相互作用,构建了配电网可靠性的信息物理社会交互框架。然后,... 为分析重大社会活动中信息系统先进技术和社会系统应急保电措施对配电网可靠性的影响,文中提出融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法。首先,为分析信息物理社会系统的相互作用,构建了配电网可靠性的信息物理社会交互框架。然后,通过构建设备发展型和破坏型故障状态转移模型,量化了信息系统中缺陷诊断、风险预警技术作用周期以及社会系统中检修人员技术水平与设备故障率的关系。通过构建设备故障恢复时间模型,量化了信息系统中故障定位技术精度以及社会系统中交通路况、应急物资充裕度与设备故障恢复时间的关系。最后,为了验证框架和模型的有效性,文中建立了一个包含信息物理社会系统基本信息的测试系统。结果验证了信息、社会系统对配电物理系统可靠性的提升作用。 展开更多

关键词 配电网 可靠性评估 信息物理社会系统 缺陷诊断 应急保电

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信息物理融合的有源配电网故障仿真测试技术研究 被引量：8

11

作者 翁嘉明 刘东 +2 位作者 王云 张明 嵇文路 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期497-504,共8页

有源配电网具有信息物理系统的基本形态,为了更高效准确的反映有源配电网的运行特征,该文提出基于有限状态机的有源配电网信息物理混合模型及其故障仿真框架,基于有源配电网馈线自动化（feeder automation,FA）及检同期合闸原理提出了... 有源配电网具有信息物理系统的基本形态,为了更高效准确的反映有源配电网的运行特征,该文提出基于有限状态机的有源配电网信息物理混合模型及其故障仿真框架,基于有源配电网馈线自动化（feeder automation,FA）及检同期合闸原理提出了信息物理融合的有源配电网故障仿真模型与方法,最后,通过仿真算例验证所提模型与方法的有效性。 展开更多

关键词 信息物理融合 有源配电网 分布式电源 故障仿真测试

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智能配电网信息物理融合保护系统的研究 被引量：20

12

作者 庄伟 牟龙华 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期113-118,共6页

为了实现智能配电网中继电保护系统信息在更深层次上的融合,引入信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的概念,借助其计算机网络与物理系统紧密结合特点,提出了由嵌入式计算设备,实时通信网络、电子式互感器以及智能开关设备组... 为了实现智能配电网中继电保护系统信息在更深层次上的融合,引入信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的概念,借助其计算机网络与物理系统紧密结合特点,提出了由嵌入式计算设备,实时通信网络、电子式互感器以及智能开关设备组成的智能配电网信息物理融合保护系统。阐述了系统各个组成部分的功能及结构,给出该系统的基本结构并讨论了其功能与关键技术。探讨了智能配电网信息物理融合保护系统中与传统继电保护系统中过流与选线保护执行方式的区别及其优势所在。 展开更多

关键词 信息物理融合系统(CPS) 智能配电网 继电保护 小电流接地选线 过流保护

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基于触发同步的配电网信息物理系统实时仿真方法 被引量：4

13

作者 朱丽 叶学顺 孙勇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期127-134,共8页

配电网信息物理系统(CPS)仿真需要实现电力物理系统与信息通信系统的联合仿真,同步接口是实现两者之间联合仿真的关键。配电网CPS实时仿真的精度高,但容易因计算规模过大、交互频率过高导致仿真产生“超时”现象,从而降低仿真精度。为... 配电网信息物理系统(CPS)仿真需要实现电力物理系统与信息通信系统的联合仿真,同步接口是实现两者之间联合仿真的关键。配电网CPS实时仿真的精度高,但容易因计算规模过大、交互频率过高导致仿真产生“超时”现象,从而降低仿真精度。为了提升配电网CPS实时仿真的效率,建立了有源配电网的物理系统模型与信息通信系统模型,考虑物理、信息通信、信控3个仿真子系统的仿真交互需求,提出了包含管理层、仿真层、交互层的配电网CPS实时仿真架构。针对信息通信仿真子系统与物理仿真子系统之间的数据交互问题,通过事件触发下调节信息通信与物理仿真子系统之间数据交互的周期步长,提出了基于触发同步的有源配电网CPS的实时交互仿真方法,在保证精度的前提下,降低了配电网信息物理仿真接口所需的交互频次,提升了配电网CPS实时仿真的效率。算例分析结果表明,所提有源配电网信息物理交互同步方法能够有效保证配电网CPS仿真的精度,避免无效的交互计算,提高CPS联合仿真的效率。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 实时仿真 交互接口 触发同步

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配电网信息物理系统协同控制架构探讨 被引量：20

14

作者 李培恺 曹勇 +1 位作者 辛焕海 戴攀 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期2-7,15,共7页

信息物理系统(CPS)通过对计算、通信和控制技术的有机整合与协调,促进了电力系统运行方式的转变,并为其"智能化"的建设提供了途径。作为电力CPS的重要组成部分,配电网CPS须在未来大规模异构分布式新能源接入的条件下仍具有良... 信息物理系统(CPS)通过对计算、通信和控制技术的有机整合与协调,促进了电力系统运行方式的转变,并为其"智能化"的建设提供了途径。作为电力CPS的重要组成部分,配电网CPS须在未来大规模异构分布式新能源接入的条件下仍具有良好的实时控制及优化调度能力。在此背景下,对配电网CPS的控制架构进行了研究。结合CPS的组成要素和关键功能,提出了一种包含主动配电网及微电网技术在内的配电网CPS框架结构;在此基础上,针对配电网CPS的协同控制策略及其多层面、分布式耦合的特征,提出了包含感知通信、计算以及物理对象的分布式实体控制架构,以及兼具内部统一特性与外部互联特性的层次化抽象控制架构,从而构成完整的配电网CPS协同控制架构。 展开更多

关键词 信息物理系统 配电网信息物理系统 控制架构 协同控制 分布式

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考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估 被引量：31

15

作者 邓良辰 刘艳丽 +1 位作者 余贻鑫 柏天缘 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期22-29,共8页

提出一种考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估方法。建立表征信息系统支撑作用的网络连通性模型和信息传输时延模型,在此基础上研究故障定位、隔离和供电恢复各阶段的可靠性模型,并进行故障后果分析。利用事件树分析故障... 提出一种考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估方法。建立表征信息系统支撑作用的网络连通性模型和信息传输时延模型,在此基础上研究故障定位、隔离和供电恢复各阶段的可靠性模型,并进行故障后果分析。利用事件树分析故障处理的时序过程,定量描述信息系统失效对物理系统故障处理结果的影响。利用序贯蒙特卡洛方法模拟信息物理系统的时序状态序列和故障处理的动态过程,并计算系统可靠性指标。最后,针对影响信息系统功能的2个主要因素:信息元件自检率和信息传输时延,进行灵敏度分析。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 可靠性评估 故障处理

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配电网信息物理系统可靠性评估关键技术探讨 被引量：37

16

作者 蒋卓臻 刘俊勇 向月 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期30-42,共13页

信息物理高度融合是未来智能配电网的发展趋势,主要针对配电网信息物理系统(CPS)可靠性评估关键技术进行综述与展望。从配电网信息空间、物理空间的风险来源挖掘入手,进一步对信息物理相依存下的影响因素进行总结和分析;在此基础上,归... 信息物理高度融合是未来智能配电网的发展趋势,主要针对配电网信息物理系统(CPS)可靠性评估关键技术进行综述与展望。从配电网信息空间、物理空间的风险来源挖掘入手,进一步对信息物理相依存下的影响因素进行总结和分析;在此基础上,归纳总结了配电网物理系统、信息系统各自典型的可靠性指标分类方式与具体数学表达以及两者耦合下的可靠性指标构建技术,进而总结了配电网CPS可靠性评估算法与方法的研究进展;从配电网CPS异构数据处理、信息物理关联的建模与仿真、配电网CPS可靠性评估指标与方法、配电网CPS广义攻击与防御机制4个方面进行了展望。 展开更多

关键词 信息物理系统 智能配电网 广义攻击 可靠性评估 防御机制

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分布式协同控制模式下配电网信息物理系统脆弱性评估 被引量：32

17

作者 李培恺 刘云 +1 位作者 辛焕海 齐冬莲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期22-29,59,共9页

分布式协同控制模式的提出,为解决未来配电网信息物理系统(CPS)中高密度、强随机性分布式电源接入问题提供了途径。但同时,配电网CPS信息物理高度融合的特点也方便了网络攻击者通过信息系统威胁电力系统的安全稳定运行。据此,提出一种... 分布式协同控制模式的提出,为解决未来配电网信息物理系统(CPS)中高密度、强随机性分布式电源接入问题提供了途径。但同时,配电网CPS信息物理高度融合的特点也方便了网络攻击者通过信息系统威胁电力系统的安全稳定运行。据此,提出一种基于动态攻防博弈的分布式协同控制模式下配电网CPS脆弱性评估方法。首先,阐述了一种分布式电源等输出比协同控制策略,并对其收敛特性进行了分析和总结。其次,基于CPS风险评估框架,结合分布式电源协同控制策略及实际网络攻防策略的特点,提出配电网CPS风险评估模型;在此基础上,设计动态攻防博弈函数及博弈求解步骤,实现对于分布式协同控制模式下配电网CPS脆弱性的量化评估。最后,基于IEEE 34节点配电系统开展仿真测试,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 分布式协同控制 配电网信息物理系统 动态博弈 脆弱性评估 网络攻击

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电力信息物理系统需求操控攻击策略及防护分析

18

作者 严康 陆艺丹 +1 位作者 白晓清 李滨 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第8期178-188,共11页

随着大规模配电网用户侧电力异构物联设备(简称配电网用户侧物联设备)接入电力系统,互联网中用户负荷控制业务的主导地位愈加明显。由此,电力系统存在一条跨越信息物理空间的攻击路径——需求操控攻击,致使电力系统面临一种新型的网络... 随着大规模配电网用户侧电力异构物联设备(简称配电网用户侧物联设备)接入电力系统,互联网中用户负荷控制业务的主导地位愈加明显。由此,电力系统存在一条跨越信息物理空间的攻击路径——需求操控攻击,致使电力系统面临一种新型的网络安全威胁。在此背景下,研究需求操控攻击策略对于电力系统抵御该类网络攻击具有重要的指导意义。首先,文中阐述了黑客如何利用配电网用户侧物联设备实施需求操控攻击以及其特点,并基于负荷特征和电力设备运行特征制定电力系统中异常负荷规模约束。然后,以低攻击代价诱导传输线路故障为目的探讨需求操控攻击策略,分析了在该类需求操控攻击情景下传输线路的脆弱性。最后,通过多场景下的多个IEEE标准系统仿真验证了需求操控攻击可以低代价地影响电力系统运行安全。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 网络攻击 需求操控攻击 异构设备 可控负荷 物联网

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基于边缘计算的主动配电网信息物理系统 被引量：82

19

作者 龚钢军 罗安琴 +5 位作者 陈志敏 栾敬钊 安晓楠 王雪蓓 苏畅 文亚凤 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期3128-3135,共8页

主动配电网支撑着分布式能源、储能设施和主动负荷的广泛接入,实现了能量流和信息流的高度融合控制,也是信息物理高度融合的智能化基础设施。CPS是主动配电网智能化的发展方向,该文结合主动配电网源—荷互联互通、泛在感知与智能控制的... 主动配电网支撑着分布式能源、储能设施和主动负荷的广泛接入,实现了能量流和信息流的高度融合控制,也是信息物理高度融合的智能化基础设施。CPS是主动配电网智能化的发展方向,该文结合主动配电网源—荷互联互通、泛在感知与智能控制的需求,分析了边缘计算技术与主动配电网和CPS的相似之处和融合方式;参考PTN网络的PE-P-CE结构,提出基于边缘计算的主动配电网的PTN物理架构模型;进一步构建了基于边缘计算的分层自治协同的主动配电网CPS管控模型。围绕边缘计算的敏捷联接、业务实时性、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等的关键需求,提出了基于边缘计算CROSS指标管控模型评价体系。 展开更多

关键词 主动配电网 边缘计算 电网信息物理系统 PTN CROSS指标

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考虑信息失效影响的配电网信息物理系统安全性评估方法 被引量：10

20

作者 李晓 许剑冰 +2 位作者 李满礼 倪明 童和钦 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第2期73-81,共9页

由自然故障或网络攻击导致的信息失效事件会影响配电网的故障处理过程,导致配电网停电区域的扩大与停电时间的延长。为量化评估信息失效故障给配电网信息物理系统(cyber physical system,CPS)安全性造成的影响,首先建立配电网CPS安全性... 由自然故障或网络攻击导致的信息失效事件会影响配电网的故障处理过程,导致配电网停电区域的扩大与停电时间的延长。为量化评估信息失效故障给配电网信息物理系统(cyber physical system,CPS)安全性造成的影响,首先建立配电网CPS安全性评估框架,明确安全性评估的内容和流程。其次,以最小化失负荷功率为目标函数构造配电网故障恢复数学模型,得到故障下的最优开关动作策略。随后考虑故障定位、隔离、恢复过程中出现的信息失效故障,分析其对故障处理业务的影响,计算信息物理组合故障下的安全性评价指标,最终得到对配电网CPS安全性影响最大的关键组合故障集与关键的电力及信息设备。基于某地62节点配电网算例的仿真结果,验证了所提方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 配电网 信息物理系统 信息失效 安全性评估 故障恢复

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