电力信息网络脆弱性与仿真验证技术研究论文

【摘要】我们不断深化网络技术在电网系统中的应用，使电网系统更加自动化，然而随着电力信息网络的规模不断增大，它所承接的业务也持续增加。为保证电力信息网络中信息的安全性，保密性、完整性和可用性，本文分析了电力网络的脆弱性，研究了仿真验证技术。以复杂网络分析思维为基础，从网络拓扑结构和业务数据特点入手，在故障场景仿真推演，业务数据统计及特征提取，电网的多维度管理维护等多个方面展开了研究。力求为我们电网的脆弱性分析提供系统化的支持，为仿真技术探索新的研究方向，保障我国电力信息网网络的可靠性提供有力支撑。

【关键词】电力信息网、脆弱性分析、仿真验证

1.电力信息通信网络与拓扑网络虚拟实体与物理实体属性映射机制

1.1拓扑网络模拟电力信息网络中具体实物机制的可靠性

拓扑网络的高速发展，促进了电力信息通信网络的建立与完善。然而，拓扑网络在电力信息网络中模拟物理实物的映射机制及其结构则非常巧妙。我们所说的电力系统的网络拓扑虚拟，它的结构实际上指的是电力信息通信网络内的各个发电厂及其变电站，还有那些开关站的布局，以及那些用来连接它们的各个级别线路的连接方式。在大部分拓扑网络的发展初期，电网规模较小，无法切实的模拟物理实物。随着拓扑网络规模的不断增大，尤其是互联大电网的形成，电力信息网络逐渐能够有效的模拟物理实物，而物理实物本身的结构则被弱化，于是电力信息网络核心结构的规划，以及它的设计变得尤为重要。电网互联，这是全国电力发展的的客观规律；拓扑网络的使用，则是世界电力发展的必然趋势。对于如此庞大的电力信息网络，电网拓扑的方式及结构，还有拓扑构造出的虚拟实体的可靠性，无疑直接决定着电力系统是否稳定，电力信息的保密是否可靠，模拟出的实体是否逼真等等一系列的电力信息网络的核心问题。

1.2研究不同的电网系统拓扑模拟实物机制对于电网运行减少风险的意义

随着电网的发展，为了谋求更多经济上的效益，为了使系统运行的更稳定，用大电网拓扑取代了小电网拓扑。使用经济的大电网拓扑系统对物理实物进行拓扑，它可以在最大的地理环境范围内，获得最好的可利用能源，取代那些错峰调峰、跨流域补偿、互为备用等等一系列的联网效益，实现了电网拓扑实物时的灵活转换，在更大范围内对物理实物的拓扑进行优化。研究电网拓扑模拟实物机制的脆弱性对于减小电网运行中的风险有极大的意义。

2.多维度管理维护与性能监测信息数据库与仿真实景展示平台软硬件架构

2.1电子力信息网络的多维度管理维护

电力信息网络高速发展，现有的单维度的管理和维护，已经不能满足电力信息网络对速度和安全性的要求。电力信息安全运行管理维护问题，随着我国的电力产业体制的进一步改革，以及所伴随的相关产业，一起发生了极为巨大的变化。这也导致了我们的电力产业整个行业的技术升级，以及机遇和挑战。我们针对那些广域网，还有局域网，它们的技术特点进行了深入研究。现有的电力企业，它们在进行一些数据的快速网络传输的过程中，一般都是在基础数据层，就已经完成了整个平台的，所有的基础数据的录入。从系统的底层维护确保数据的安全性和准确性。

2.2性能监测信息数据库与仿真实景展示平台软硬件架构

随着我国电力工业不断扩张，其中中小型电厂的运行模式逐渐地从以前的常规保护，以及人工控制，发展达到了现在的无人值班式远程控制，最终将会向系统地综合自动化方向发展。由于大型变电站的电力检测控制点更多，检测数据量更大，数据保存时间更长等原因，我们从软件的总体结构中，可以轻松地发现，变电站整个的监测系统，它的功能，全都是建立在信息数据库的基础上。现代市场竞争中，又在降低成本以及上市时间等方面对电厂提出了要求。许多的仿真实景展示平台的架构因此变得无可取代，并且正在发挥越来越重要的作用。仿真实景系统具有对硬件直接进行控制的能力，仿真实景展示平台对软硬件架构的要求都很高。首先，机群结构需要具有统一的系统映像，因为只有这样才能够充分地利用单个PC中的计算资源。其次，软硬件要有强大的计算能力，而且要使投资地风险减小。最后，要求软硬件结构灵活，并且可扩展性强。这样的结构目前已被我们大量的计算机用户以及那些科研院校所广泛接受，这样的架构已经成为高性能仿真实景领域的新思路。

3.网络状态与业务统计特征提取与仿真业务自动生成

3.1电力网络状态

人们加强了对于电力网络运行状态的分析，电力网络的状态对于我们的现实生活具有极其重要的意义。电力网络运行状态是指电力系统在不同地运行条件（例如负荷水平，以及出力配置，还有系统接线等等)下，系统及其设备的工作状况。从广义来讲，电力网络的运行状态只有两种状态:正常状态以及非正常状态。为了有利于我们对电力网络状态进行管理，在不同地运行情况中，我们需要对电力网络，它的状态要进行严格的分类，然而目前电力网络的状态并没有十分严格的定义，我们一般将电力网络状态其划分成五种:正常状态，以及警戒状态，还有紧急状态，甚至是崩溃状态和恢复状态，具体分类后我们将能更加妥善的对电力网络状态进行监测。

3.2业务统计特征提取与仿真业务自动生成

每个国家经济的发展，它都时刻离不开统计信息，尤其是像电力这样较为基础的行业，电力作为每个国家能源稳定供应的前提保障，依据十分准确的统计数据，政府能够制定出适用于电力行业发展的完善规划，无疑这对电力行业的发展起着无可取代的作用。当前电力统计以及特征提取工作，还存在很多问题，主要是统计工作的完整体制仍然没有形成，相关的保证措施不到位。对于数据的统计仍然还有待进一步进行精确，统计及特征提取的速度有待进一步提升。对于现代统计工作观念的更新，必须要明确我们是为了总结和提取出数据特征而统计。电力通信网络的统计工作，它的服务对象是政府，而服务目标则是为我国的国民经济给予不同水平的的更加准确的各种数据以及资料，也为我国政府的各种经济调控政策给予比较准确的数据。除了向政府的统计部门供给精确的数据，数据统计更加重要的是给企业管理层，给他们的决策提供更加科学可靠的数字依据。但是数据统计及特征提取最重要的还是为广大的人民群众提供服务。电力网络的仿真业务，也对电力网络测试有很大的意义。当今被广泛应用的仿真业务自动生成系统，已经比较完备，自动生成出的业务数据对政府，企业，甚至个人都有较强的指导性作用。

4.网络故障仿真场景辅助推演技术

电力网络故障仿真场景辅助推演技术，它包含的范畴很广泛，其中包含电力系统设计以及开发的各个过程，可更加细致地分为系统级，还有电路级，以及物理级的系统。我们可以借助现代EDA技术，对电力通信网络，使用系统性的故障仿真场景辅助推演技术，因此在使用仿真推演时，侧重于更加综合地应用已学的知识，来设计较为复杂的故障仿真推演。为了研究这些更为复杂的故障仿真技术，首先就要了解电力网络的设计环境，在早期故障仿真技术的基础上增加了软件更加高级的仿真功能。电力网络故障场景仿真能否成功，不仅仅取决于电网的原理图，以及元件模型它的仿真属性的好坏，还取决于电力网络的表层结构以及故障仿真设置等。总之，电力网络故障时有发生，为了降低它发生的频率，我们急需建立并完善电网故障仿真系统，而该系统所使用的网络故障仿真场景辅助推演技术仍然有待进一步的提高，这也引起了许多专家及学者的重视。需要对电力网络中出现的各种故障，进行场景的仿真，还要通过这种仿真出的场景来辅助推演出电力网络故障发生的整个过程，以此作为解决故障的数据基础依据，也对将来针对此类故障进行防护有无可替代的意义。大力发展电网故障仿真技术不是我们的终极目的，终极目的是排除网络中的时时故障，监控电力网络状态，提高对于电网的管理能力，快速分析排查电网故障原因，并及时填补漏洞。

参考文献

[1]王英英,罗毅,涂光瑜,刘沛.电力系统连锁故障的关联模型[J].电工技术学报,2016.

[2]史进.基于复杂网络理论的电力系统网络模型及网络性能分析的研究[J].华中科技大学2014.6.

[3]林涛,范杏元,徐遐龄.电力系统脆弱性评估方法研究综述[J].电力科学技术学报,2015(04).

[4]卢锦玲,陈媛,朱永利.基于输电力网络的故障原因的分析[J].华北电力大学学报,2014.34(5):27-31.

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