隨著智能電網(wǎng)的深入發(fā)展,電網(wǎng)傳感器數(shù)量和決策單元數(shù)量大量增加,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已發(fā)展為電力網(wǎng)與信息網(wǎng)關(guān)聯(lián)融合的電力信息物理系統(tǒng)（Electrical Cyber Physical System,ECPS）。然而,先進(jìn)的信息技術(shù)可能對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)潛在的負(fù)面影響,信息網(wǎng)中原有的各類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)可能被引入電力網(wǎng)并嚴(yán)重影響其安全性,復(fù)雜的交互機(jī)理會(huì)使得電力網(wǎng)由于一次事故而引發(fā)嚴(yán)重的連鎖故障�；谝陨媳尘�,本文研究了電力信息物理系統(tǒng)建模技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)傳播機(jī)制及網(wǎng)絡(luò)攻擊下系統(tǒng)的脆弱性評(píng)估問(wèn)題。主要技術(shù)貢獻(xiàn)包括以下三個(gè)方面:（1）基于直流潮流模型的電力信息物理系統(tǒng)建模方法。本文創(chuàng)新性的提出一種考慮通信傳輸過(guò)程的電力信息物理系統(tǒng)雙層模型框架,以電網(wǎng)中一次設(shè)備:發(fā)電機(jī)、負(fù)荷和線路斷路器作為電力網(wǎng)節(jié)點(diǎn),建立電力網(wǎng)直流潮流模型;以傳感器、執(zhí)行器作為電力網(wǎng)和電力信息網(wǎng)的關(guān)聯(lián)接口節(jié)點(diǎn),針對(duì)系統(tǒng)中兩種主要的信息-物理關(guān)聯(lián)方式:監(jiān)測(cè)功能和控制功能,建立上行/下行通信信道模型;據(jù)此,提出基于多特征關(guān)聯(lián)的方法構(gòu)建電力信息物理系統(tǒng)一體化數(shù)學(xué)模型,定量化表征了電力網(wǎng)與電力信息網(wǎng)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。（2）電力信息物理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)攻擊的... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：177 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

電力信息物理系統(tǒng)三層體系結(jié)構(gòu)示意圖

??借鑒圖論思想，本章提出電力信息物理系統(tǒng)建模設(shè)計(jì)思路如圖３．２所示，即??首先根據(jù)系統(tǒng)的主要設(shè)備和連接關(guān)系，分別抽象歸納得到電力信息網(wǎng)拓?fù)鋱D和電??力網(wǎng)拓?fù)鋱D；進(jìn)而根據(jù)通信數(shù)據(jù)傳輸對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定兩層網(wǎng)絡(luò)間節(jié)點(diǎn)的互連關(guān)系。??電力物理網(wǎng)??圖３．２電力信息物理系統(tǒng)建摸思路??基于電力“信息－物理”系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，結(jié)合電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要??設(shè)備和控制環(huán)節(jié)，電力物理網(wǎng)層面由典型的電力一次設(shè)備組成，包括發(fā)電機(jī)、變??壓器、負(fù)荷、斷路器等，用以表征電能的生產(chǎn)、傳輸和配用過(guò)程；電力信息網(wǎng)層??面主要由電廠、站ＲＴＵ及調(diào)度中心ＳＣＡＤＡ子系統(tǒng)組成，其主要功能是收集和??交換全系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以便于調(diào)度中心對(duì)電力系統(tǒng)??的全局控制。??考慮一個(gè)信息化程度較高的電力信息物理系統(tǒng)

傳輸方向?yàn)椋?—巧一Ｖｂ４?—?Ｖｐ。??基于圖３．１的三層體系架構(gòu)，本章提出電力信息物理系統(tǒng)的雙層模型框架示??意圖如圖３．３所示。圖３．３?Ｕ）中，電網(wǎng)戶（０層為一個(gè)１０節(jié)點(diǎn)－５輸電線的區(qū)域電??力系統(tǒng)，信息網(wǎng)層為與Ｐｗ節(jié)點(diǎn)—對(duì)應(yīng)的１０從站通信節(jié)點(diǎn)－１調(diào)度節(jié)點(diǎn)的區(qū)??域調(diào)度中心。層間有向箭頭虛線為上行下行通信信道，支持遠(yuǎn)動(dòng)通信??協(xié)議（１ＥＣ?６１８７０－５）。層內(nèi)雙向箭頭實(shí)線為站內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸信道，支持變電站??數(shù)據(jù)通信協(xié)議（ＩＥＣ?６１８５０）和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信協(xié)議（ＩＥＣ?６１８７０－６）。Ｐ（ｆｃ）層內(nèi)實(shí)??線為輸配線路，節(jié)點(diǎn)間狀態(tài)關(guān)系滿足基爾霍夫電壓、電流定律。圖３．３（ｂ）為廣??域互連的電力信息物理系統(tǒng)模型框架示意圖，各區(qū)域電力系統(tǒng)通過(guò)省間輸電??線相連，全網(wǎng)間潮流滿足基爾霍夫定律；各區(qū)域信息網(wǎng)間采用高帶寬、高可??靠性的光纖專(zhuān)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信（圖中雙向粗實(shí)線）。??信道化／?、、、、、信道＾??（?｜執(zhí)行器Ａｋ?Ｉ傳感器ｓｋ?＼??（ａ）??４３??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3298284