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。

基于关联特性矩阵的电网信息物理系统建模及设计

信息层和物理层的正常协同运转是电网信息物理系统(电网CPS)稳定运行的基础。提出了基于关联特性矩阵的电网信息物理建模方法,在电力系统控制应用中,梳理信息流与能量流的交互机理,对拓扑关联、业务关联等方面进行了分析,并完成建模。根据二次设备节点和通信节点的特点,采用多元组定量描述方法;对电网信息物理系统中(物理层、信息层、二次设备层、通信层)各层内部及层与层之间的关系与特性,采用关联特性矩阵的方法描述,从而形成完整的电网信息物理系统耦合模型。通过对系统的实际应用进行分析,检测模型的合理性和有效性。