电力信息物理融合系统环境中的网络攻击研究综述

电力信息物理融合系统(CPS)借助大量传感设备与复杂通信网络使现代电力系统形成一个实时感知、动态控制与信息服务的多维异构复杂系统。信息流交互使得电网面临更多潜在威胁。近年来频发的网络攻击影响电网稳定运行事件敲响了电力系统安全的警钟。目前,国内对电力CPS网络攻击方面的研究尚处于起步阶段。文中首先提出了电力CPS领域中网络攻击的定义,从通信网络覆盖范围和网络攻击目的对攻击行为进行分类;其次,从发、输、配、用电侧4个环节归纳和分析了电力CPS网络攻击典型场景;最后,对国内电力CPS网络攻击研究现状进行了总结与展望。

电力系统随机动力学研究展望

随机性广泛存在于自然、工程和社会系统中,电力系统也不例外。20世纪70年代左右,电力系统研究逐渐考虑随机性,但偏重于稳态随机问题,而动态问题研究仍然是确定性的。近年来,新能源发电与电动汽车等的广泛接入,给电力系统动态带来不可忽视的随机性。为此,文中提出电力系统随机动力学的研究框架,聚焦电力系统在随机因素作用下的动态问题,包括电力系统的随机动力学模型、随机动态响应、随机稳定性、随机安全性、随机优化控制,并给出研究建议。

电力无线LTE网络优化研究

针对电力无线通信在应用中存在的问题,在TD-LTE网络结构的基础上,对无线网络优化的网络覆盖、干扰类型、告警监控、指标监控等进行了详细分析,提出了一种可在电力系统中应用的网络优化方案,并以实际案例为背景,通过数据处理方式和对比分析方法,验证了网络优化方案的可行性。该网络优化方案可为电力系统通信网络建设提供技术支持。

Apriori-AHP算法在电力通信网业务风险评估中的研究及应用

为提高电力通信网业务风险评估准确性和有效性,提升主动预警能力,本文提出一种融合关联规则分析和层次分析法的风险评估方法 Apriori-AHP。该方法首先基于多源异构的海量原始数据构建初始指标集,在此基础上采用改进的Apriori算法确定多种因素与目标的关联度,实现指标筛选;其次采用AHP确定最终的指标体系及各因素的权重,并加权求得最终的综合风险评估指标。仿真结果和实际应用效果均表明,Apriori-AHP避免了传统层次分析法的不足,使筛选的指标更加合理,提高了电力通信网业务风险评估准确度和有效性,使运维人员能及时发现电力通信网及其承载业务存在的隐患和风险,实现主动预警与智能检修,提高电力业务运行的安全性和稳定性。

面向智能电网应用的电力大数据关键技术研究

针对电力大数据规模的不断增大,传统的电力数据处理平台已经无法满足电力业务的数据存储和处理需求,该研究结合云计算和智能电网技术,设计一个基于云计算的电力大数据处理平台,主要从三个方面进行了改进,数据检索、数据存储和语言翻译,引入网格文件和分布式哈希表设计出一个多维度信息检索平台来提高检索效率,拓展Hive的功能来实现数据的读取和更新以及开发自动翻译工具代替人工翻译。该研究的数据处理方法能够根据数据更新进行实时处理,区别于常规技术的互联网数据处理。试验表明,该研究系统的数据处理速度是传统系统的8~11倍,存储容量是传统系统的200倍左右。

电力通信技术在智能电网中的应用研究

当前,电力的应用范围越来越广,其几乎涵盖到社会的各行各业。另外,随着科学技术的不断发展,企业也逐步实现了智能化的管理方式。在实施智能化电网管理的过程中,先进的通信技术就在其中发挥着至关重要的作用。因此,电力企业必须充分利用先进技术,这样才能使得整个电力系统的运行更加顺利。本文就详细探讨了这一问题。

基于矩阵式定位模型的集团公司组织机构管理方法设计

随着国资国企改革的不断深化,集团公司所面临的国际国内市场竞争日趋激烈,而组织机构管理作为战略落实核心步骤,担负着企业发展和资源分配的重要作用,对此,本文提出根据集团公司下属单位在经营属性、发展阶段、战略定位等因素,通过建立矩阵式定位模型,对各单位进行深度分类,并明确不同类型企业的转型路径以及组织机构管理方法,以促进集团公司的健康发展。

区块链技术在泛在电力物联网中的研究

随着信息通信技术的发展,电网智能化业务及能源互联网泛在业务接入的需求不断增加,目前集中式的接入认证方式给认证中心带来了巨大的计算和通信压力,特别是大规模并发接入和移动接入对系统认证效率带来严重影响。利用区块链技术去中心化、不可否认的特性,结合电力系统特点,分析了区块链技术在泛在电力物联网中的应用,并进行了实验验证,实验表明,所提方案可有效提高电力物联网终端并发接入效率。

我国电网雷电监测与防护技术现状及发展趋势

雷电是造成电网故障的首要原因。我国电网防雷工作者经过多年努力,基于"发现问题–分析问题–解决问题"的技术路线已形成一套较为成熟的电网防雷技术体系,该体系主要包含雷电监测、防雷评估和雷电防护措施3个方面研究成果,应用效果显著。近5年来330 kV及以上交、直流线路里程增长超过30%,但雷击跳闸率总体呈下降趋势,雷击跳闸率与故障停运率均处于世界最优水平。随着电网规模的迅速增加和可靠性要求的不断提高,结合重要输电通道、直流线路和配电线路防雷中存在的技术需求,总结迫切需要开展以下3个方面的工作:1)雷电监测方面,亟需研究中小尺度高精度雷电监测技术,输电线路分布式雷击监测的定位精度和经济性需进一步提升;2)防雷评估技术方面,需开展精细化雷电参数挖掘分析,重点关注精细化雷电参数、3维复杂地形下防雷分析模型和评估技术的研究;3)雷电防护措施方面,亟需开展防护措施有效性评价体系的研究,开展并联间隙结构优化设计和新型闪络限制器的研发。

新一代电力信息网络安全架构的思考

能源互联网的崛起正在迅速改变电力信息网络系统架构,电力信息网络面临着一系列新的安全挑战。以满足未来更高级别安全能力为出发点,秉承继承创新、自主可控、协同对抗、智能防护的原则,设计了一种适应新一代电力信息网络的安全架构模型,并提出了架构的构建措施。新一代电力信息网络安全架构模型提出了全新的九大安全需求,融合管理、策略、技术与角色四个维度于一体,构建了涵盖研发、测试、运行三平台并以分级防护、事件感知、预警调度、应急响应、灾难恢复和攻防对抗六环节为主体的闭环技术体系,以实现对信息安全全生命周期的可持续管控。在新一代电力信息网络安全架构建设过程中,需要统一开展信息安全顶层设计,打造高水平信息安全专业队伍,融合构建新型信息安全技防体系,以强化对风险、威胁和脆弱性的智能预警和防范能力,从而全面建成新一代信息网络安全防护体系,提升电力行业信息安全整体保障能力。

智能电网运行充裕性的研究框架 (一)要素与模型

为大规模可再生能源发电接入电网后的运行充裕性设计了研究框架。讨论了充裕性与稳定性的关系,发电运行充裕性与装机容量充裕性的关系;回顾了发电运行充裕性的研究现状,提炼问题的要素及形式化描述,拓展其研究范畴及思路。强调电力充裕性还需要有一次能源、输电、市场竞争和环境等相关环节充裕性的保障。

基于电力调度数据网的广域消息总线设计与实现

互联大电网中各电网调度系统间通知、告警、运行信息等实时数据通信需求日益强烈,而目前电网调度系统中的消息总线提供的消息传输服务局限在单一系统的局域范围内,缺少通用、高效的多系统间广域实时信息交互手段。分析了现有消息总线的特点,在此基础上提出了适用于广域范围实时数据通信的广域消息总线,研究了基于电力调度数据网的广域消息总线架构,介绍了该架构下广域消息的订阅、同步、监控、推送、跟踪、可靠传输等关键技术。广域消息总线建立了贯通各级电网调度系统的实时消息传输机制,能够有效提高广域范围各应用之间消息传输的通用性、可靠性和高效性。

电力系统网络重构的多目标双层优化策略

提出一种节点重要度综合评价新方法,并在此基础上发展了网络重构多目标双层优化模型。在上层优化模型中,以最大化系统可用发电容量确定发电节点恢复顺序;在下层确定恢复路径的多目标优化模型中,以最大化恢复路径的平均重要度和最小化路径的充电电容为目标,并考虑了线路恢复时间对机组恢复的影响。提出一种基于细胞生理特性的连续动态Pareto多步凋亡优化策略(MSAOS),其将整个电力系统网络重构划分为多步,每步的优化问题规模和难度都较小,且可在一定程度上避免维数灾问题;利用该策略进行多目标网络重构优化,可以在兼顾全局最优的基础上实现发电节点恢复路径优化的分段最优,并能以分支图的形式展示恢复优化过程中的网络重构策略集。利用模糊决策(FDM)方法优化出最终网络重构策略。以新英格兰10机39节点系统和广州电力系统为例,说明了所发展的模型和方法的基本特征。

基于移动网络的手持式电力数据采集分析装置的设计与实现

介绍了一种基于移动平台的手持式一体化电力数据采集分析装置,即智能运检盒子。智能运检盒子作为运检工作现场侧与电网公司中心侧的桥梁,实现现场侧和中心侧的数据和资源共享。一方面可以规范现场操作、规范数据采集和实时上传运维试验数据。另一方面,运维人员可以在现场随时呼叫电网中心侧的资源,为现场运维提供技术指导。智能运检盒子的应用,对提高现场运维的专业化和智能化水平、提升运检工作效率和设备状态管控能力、强化状态检修和辅助决策及推动智能电网建设具有重要意义。

电力调度数据网测试模型

随着电力调度数据网的规模及业务应用逐步扩展,入网路由器设备类型不断增加,设备的组网特性、性能和兼容性等技术要求对于调度数据网络的安全稳定运行起着重要的作用。在分析了调度数据网的现状、业务类型、组网结构及路由设备发展的基础上,提出了一种调度数据网的性能、兼容性和组网测试模型。经过3年的实践证明,该模型涵盖了目前调度数据网的全部业务应用场景,进一步规范了设备入网测试工作,促进了调度数据网络设备的产品提升与持续改进。

面向智能配用电网络的电力无线专网技术方案

智能配用电通信网络覆盖范围广、测量点多,是配用电系统智能化的基础之一。文中从配用电业务出发对无线宽带在配用电通信接入网的带宽、时延、安全需求进行分析,并提出一种新型的电力无线宽带系统的解决方案。这种基于电力专用频谱资源,使用分时长期演进(TD-LTE)技术的电力无线宽带能承载电力用户用电信息采集、配电自动化、配电监测终端以及视频监控等业务,有效解决了配用电业务信息传输的可靠性、稳定性问题。

基于集合运算和组合式模糊条件的电力通信网故障定位

针对现代电力通信网规模大、结构复杂、故障发生率越来越高的特点,提出了一种电力通信网故障定位智能分析方法,采用交集运算进行设备故障的多类定位,采用组合式模糊运算进行故障的通信载体定位,能准确快速地将故障定位在网络中地点位置、物理设备、逻辑电路和通信业务上,提高了电力通信网运行维护管理水平。

关于电力系统相继故障研究的评述

归纳相继故障研究的要点与现状,包括演化机理、模式表示、场景筛选判据。建议仅在需要强调前后故障间的因果关系时使用术语"连锁故障",否则使用内涵更广的"相继故障"来计及独立的相继故障和有共同致障源的相继故障。针对关键相继事故链的识别方法,归纳为基于概率、后果或风险的几类关注度指标,并比较了其分析方法及效果。指出对研究与应用的新挑战,特别是对小概率高风险事件的正确处理,展望研究重点与可能突破的方向。

典型应用场景的配电通信网络适应性研究

为解决不同应用场景的配网通信系统统一规划设计问题。基于配电业务模型分析了不同网络规模和典型应用场景下的网络通信流量,结合目前电力终端通信接入网主要通信组网技术,基于流量分析方法,从网络可用性和资源利用率角度比较了不同通信方式对于配电网络的适应性;研究结果表明在A+、A、B类供电区域承载配电自动化业务,光纤通信技术和无线专网技术适应性较好,在光缆无法铺设区域,无线专网技术应为首选技术。

关于大电网失步解列控制研究的综述

归纳大电网失步解列控制研究的要点与研究现状,评述失步解列控制中的关键要素:包括失步判据、解列断面选择和解列装置协调配合等。结合大电网解列控制需求,指出互联大电网复杂特性对解列控制研究及其应用带来的挑战,展望研究重点与可能突破的方向。