编辑:探索cyber-physical交互在能源和电力系统:理论和应用程序

随着信息技术的迅速发展和清洁能源相关技术,电网已经演变成一个高维、复杂,强耦合physical-cyber能源和电力系统。一方面,现代信息技术提供关键技术保证物理电网的稳定性和可控性,另一方面,一些潜在的风险从信息网络,如网络故障和恶意入侵等,将产生不可预知的风险通过信息传播和物理系统交互,这将带来干扰的物理电网,甚至导致停电。深入探索的交互行为和影响机制physical-cyber耦合的能源和电力系统将有利于识别潜在风险的系统,进一步提高整个系统的可靠性。

研究课题的目的是研究的互动影响机制physical-cyber耦合的能源和电力系统,及时、准确地发现和消除可能的风险系统的利用相关专业领域的科学理论和专业知识更好地实现可靠和physical-cyber耦合的能源和电力系统的安全运行。接受严格的同行评议过程后,总5篇文章已经发表,总结如下。

在文章“Cyber-physical层叠和弹性权力全面审查,”伊斯兰教z . m . et al。提供一个全面的文献综述,涉及建模、分析和措施的级联故障cyber-physical电力系统帮助研究人员更好地理解尖端cyber-physical耦合级联故障的电力系统。

在文章“实时Volt-Var控制网格形成转换器DER-enriched分销网络,”Wagle r . et al。提出了电压无功控制框架来处理违反分销网络通过网格形成转换器。这个框架可以调整电压大小通过智能调度的无功功率转换器,和Volt-Var控制可以实现实时通过执行联合physical-cyber模拟基于台风604和OpenDSS边境。

在文章“网络攻击的研究综合能源系统的基于相关矩阵的面向对象的建模方法,”通h . et al。提出了一种面向对象的模型基于相关矩阵模型的网络攻击,在攻击者和受害者之间的关系是直接构造,数据包可以跟踪和攻击路径,和美国的链接和巴士可以说明相关的网络攻击。以下两个方面,即使用面向对象的方法来表示网络攻击的程序和方法,并建立相关矩阵的网络拓扑、攻击过程和攻击路径采用构建最终的网络攻击模型。

在文章“智能分析方法基于知识的安全稳定控制策略图,“温家宝b . et al。提出了一个智能电网稳定性的分析方法和安全控制方案按照知识图。结合图论的知识,clear-structured知识网络设计,6-element本体模型的电网稳定和安全计划,和人机交互行为包括基于决策、方案推理和智能搜索被意识到。

在文章“评估风险的一个动态博弈模型的协调physical-cyber攻击AC / DC混合动力传动系统,”刘x et al。和施l . et al。提出了一种三级cyber-physical防御和攻击风险评估方案按照博弈理论找出整个系统的固有风险。特别,一个假数据注入攻击模型建立了基于AC状态估计执行更隐秘的网络攻击,而攻击成功概率与假数据注入行为相关的目标变电站精心量化。提出的动态博弈风险评估计划变成了一个双层的数学优化问题的解决方案。

目前的研究工作仍着重于理论意义,和一些具体的行为特征组件和系统的复杂动态过程不考虑。特别是,在不久的将来,更多的清洁能源系统具有较强的不确定性和大量的大功率电子设备将被纳入physical-cyber耦合能源和电力系统,是否在电力供应方面,电网侧和用户侧,使信息系统和物理系统之间的相互作用非常复杂和多变。除了物理电力系统的理论和应用研究,分别如何有效地构建一个集成模型考虑到实际功率流和信息流之间的相互作用成为摆在我们面前亟待解决的一个重要问题来探索physical-cyber耦合的交互行为在未来能源和电力系统。与巨大的功率测量数据和信息通讯数据涌入电网,传统模型驱动方法变得不足,人工智能技术与数据驱动为核心提供了一个有效的方法进行深入、系统研究的交互行为physical-cyber耦合的能源和电力系统。特别,如果可以融合模型驱动方法和数据驱动的方法,这将是更高效的进行更全面和准确分析physical-cyber耦合的能源和电力系统。

作者的贡献

LS负责总结文章1 - 5,还负责编写和检查整个论文。

的利益冲突

作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。