電力信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical Power System,CPPS)(簡稱“電力CPS”)是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在先進信息技術(shù)支撐下的一種新形態(tài),也是智能電網(wǎng)的主要特征,但它同時也帶來了潛在的安全問題,這是由一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)耦合過程中的復(fù)雜機理導(dǎo)致的。電力CPS主要由電力信息系統(tǒng)和電力物理系統(tǒng)組成。穩(wěn)定、可靠的信息通信系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要,而信息通信系統(tǒng)運行過程產(chǎn)生的海量日志數(shù)據(jù)中隱藏著大量的安全信息,如何運用日志分析技術(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)和用戶行為的監(jiān)視,成為目前的一個難點問題。在此背景下,本文給出一種考慮時空特性的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知方法,并通過C#編程實現(xiàn)該系統(tǒng)。該方法中主要包括報警信息融合和電力CPS網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知兩部分。首先,給出一種報警信息融合方法。由于電力信息系統(tǒng)的日志具有數(shù)據(jù)量大、為多源異構(gòu)日志數(shù)據(jù)、各日志間無直接聯(lián)系等特點。本文結(jié)合電力信息系統(tǒng)日志特點,給出一種考慮時空特性的報警信息融合方法。在該方法中按照日志數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)源可信度分析、報警信息融合等步驟實現(xiàn)報警信息融合。并通過實驗證明,該方法具有較高的可用性。其次,給出一種針對電力CPS的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢評估方法。該方法建立在已融合的報警信息基礎(chǔ)上。在該方法中,將電力CPS抽象為一個網(wǎng)絡(luò),將資產(chǎn)間的威脅傳播定義為威脅傳播樹。在抽象的基礎(chǔ)上,對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性進行量化評估,并確立一個考慮精確度與時效性折中決策的隸屬度函數(shù)。該隸屬度函數(shù)用于改進威脅傳播樹的生成算法。以IEEE30節(jié)點系統(tǒng)為例建立仿真電力CPS系統(tǒng),對該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全進行態(tài)勢評估。通過仿真計算,驗證上述方法的可行性和有效性。最后,結(jié)合電力系統(tǒng)實際,按照本文給出的考慮時空特性的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知方法進行系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn),并通過具體的應(yīng)用案例對系統(tǒng)進行展示。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.08
【部分圖文】：

得出各個時刻報警的最終融合結(jié)果。在進行融合后，若某一威脅的等級 k 的隸屬度大于閾值 a，則將該時刻的威脅等級定為 k，若四個威脅等級的隸屬度均小于 a，則將該時刻的威脅等級定為 0 級。在本章中經(jīng)過分析和多次實驗驗證，驗證將 a 的取值定為 a = 0.6。3.4 實驗與結(jié)果分析本章實驗部分采用 SotM34 數(shù)據(jù)集[42]，使用 sqlserver 數(shù)據(jù)庫，通過 C#編程實現(xiàn)，驗證本章所提方法的有效性。SotM34 數(shù)據(jù)集為一次網(wǎng)絡(luò)日志分析比賽中提供的數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)為未處理的多源異構(gòu)日志，包括 snort 日志、iptable 日志、Apache 日志、系統(tǒng)日志等多種日志數(shù)據(jù)，包括 5 個報警數(shù)據(jù)源，共 98295 行報警信息。各個安全設(shè)備從不同角度對安全進行監(jiān)控，并在對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視中產(chǎn)生報警信息。為達到有效報警信息融合，提高安全管理效率，對 SotM34 數(shù)據(jù)集使用本章所提報警信息融合方法，依次進行預(yù)處理、可信度分析、報警信息融合，并將融合結(jié)果輸出，如圖 3-5 所示。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文點重要性評估與剔除章給出的考慮時空特性的異常點重要性評估對指定時間范圍內(nèi)息）進行重要性評估。首先，對未評估的各個異常點使用改進 L離群因子。然后，對未評估的異常點進行異常點重要性評估。評估結(jié)果值小于閾值 g 的異常點。在本次實驗中，g=0.1，表示當(dāng).1 時，則認為該異常點有必要在態(tài)勢評估中進行計算，保留該異。電力 CPS 節(jié)點權(quán)重歷電力節(jié)點路徑，計算每一條路徑效率值，并保存至數(shù)據(jù)庫中。分別將電力設(shè)備能正常工作的故障容忍參數(shù) ，分別設(shè)置為（0、（0，1000），經(jīng)過對電力物理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點權(quán)重進行計算，

圖 4-9 電力節(jié)點權(quán)重分布力信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要性評估方法，計算電力信息系統(tǒng)的網(wǎng)中心節(jié)點屬于信息系統(tǒng)的通信節(jié)點，但是由于調(diào)度中心節(jié)點故障統(tǒng)癱瘓，所以在本章中將調(diào)度中心節(jié)點的權(quán)重設(shè)定為 1。在下面權(quán)重過程中不包括調(diào)度中心節(jié)點，電力信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點重要-10 所示，縱軸 Weight 為節(jié)點權(quán)重，橫軸為節(jié)點 ID 號。
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本文編號：2855828