【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電網(wǎng)，特別是一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，由智能監(jiān)測(cè)、通信和控制等設(shè)備構(gòu)成的電力信息通信系統(tǒng)對(duì)電力物理系統(tǒng)的支撐作用逐漸增強(qiáng)，智能電網(wǎng)的物理側(cè)和信息側(cè)元素日益緊密的耦合和交互作用，使得信息安全風(fēng)險(xiǎn)成為影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。配電網(wǎng)由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備類型多樣、作業(yè)點(diǎn)多面廣，首當(dāng)其沖成為網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅下電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。
2、當(dāng)前電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全策略主要包括使用電力專網(wǎng)、工業(yè)防火墻、物理隔離裝置、物理探針，以及分區(qū)管理的方式，按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的安全防護(hù)總體策略建立電力監(jiān)控安全防護(hù)體系，在物理層面上阻斷外來(lái)ip和網(wǎng)絡(luò)行為在電力專用網(wǎng)絡(luò)上的傳播，如平臺(tái)硬件和軟件加固、關(guān)鍵應(yīng)用代碼審計(jì)，強(qiáng)調(diào)集中監(jiān)控，依靠站內(nèi)審計(jì)系統(tǒng)等。該體系在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的安全性較高，但其重點(diǎn)偏防御而缺少對(duì)攻擊行為發(fā)生后的搶修和處理，在日益加深的電力信息物理融合環(huán)境下，信息攻擊者可以突破邊界防護(hù)，通過(guò)攻擊傳感裝置并注入虛假信息等方式，達(dá)到攻擊電網(wǎng)和切除負(fù)荷的目的，而重防御輕修復(fù)的安全策略不能快速排除監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的入侵行為，這就給攻擊者進(jìn)一步破壞電力網(wǎng)絡(luò)留下了可乘之機(jī)。
3、電力網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施，配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)重要的組成部分，其信息安全是涉及經(jīng)濟(jì)安全、社會(huì)安全和網(wǎng)絡(luò)安全的不容忽視的重要環(huán)節(jié)，針對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)入侵和攻擊行為的研究理應(yīng)引起我們的高度重視。因此，有
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法。
2、實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)目的的技術(shù)解決方案為：一方面，提供了一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟：
3、步驟1，建立電力斷線故障搶修隊(duì)模型和物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括斷線故障搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)潮流、聯(lián)絡(luò)線、負(fù)荷；
4、步驟2，建立網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)模型和信息通訊網(wǎng)模型，包括網(wǎng)絡(luò)攻擊搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、信息網(wǎng)的通信點(diǎn)；
5、步驟3，將步驟1中的物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型和步驟2中的信息通訊網(wǎng)模型耦合，形成信息物理融合網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型；
6、步驟4，將步驟3中的雙側(cè)搶修優(yōu)化模型進(jìn)行線性化，形成混合整數(shù)線性規(guī)劃模型；
7、步驟5，求解步驟4中的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，得到考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊故障的信息物理融合網(wǎng)絡(luò)雙側(cè)故障最優(yōu)搶修方案。
8、另一方面，提供了一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括以下模塊：
9、故障搶修施工隊(duì)模型構(gòu)建模塊：包括物理側(cè)電力斷線故障搶修隊(duì)和信息側(cè)網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)，構(gòu)建包括移動(dòng)路徑和搶修時(shí)間的調(diào)度模型；
10、網(wǎng)絡(luò)實(shí)體模型構(gòu)建模塊：包括配電網(wǎng)潮流模型和信息網(wǎng)通訊模型，包含電力接線、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷、聯(lián)絡(luò)線、通信設(shè)備；
11、信息物理融合系統(tǒng)雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型構(gòu)建模塊：基于配電網(wǎng)和通信網(wǎng)的運(yùn)行特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合雙側(cè)搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間模型，構(gòu)建信息物理融合系統(tǒng)雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型，并設(shè)置約束條件；
12、cplex求解模塊：用于利用商業(yè)軟件cplex求解信息物理融合系統(tǒng)雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型，得到考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊故障的信息物理融合網(wǎng)絡(luò)雙側(cè)故障最優(yōu)搶修方案。
13、另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)：
14、步驟1，建立電力斷線故障搶修隊(duì)模型和物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括斷線故障搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)潮流、聯(lián)絡(luò)線、負(fù)荷；
15、步驟2，建立網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)模型和信息通訊網(wǎng)模型，包括網(wǎng)絡(luò)攻擊搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、信息網(wǎng)的通信點(diǎn)；
16、步驟3，將步驟1中的物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型和步驟2中的信息通訊網(wǎng)模型耦合，形成信息物理融合網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型；
17、步驟4，將步驟3中的雙側(cè)搶修優(yōu)化模型進(jìn)行線性化，形成混合整數(shù)線性規(guī)劃模型；
18、步驟5，求解步驟4中的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，得到考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊故障的信息物理融合網(wǎng)絡(luò)雙側(cè)故障最優(yōu)搶修方案。
19、另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)：
20、步驟1，建立電力斷線故障搶修隊(duì)模型和物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括斷線故障搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)潮流、聯(lián)絡(luò)線、負(fù)荷；
21、步驟2，建立網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)模型和信息通訊網(wǎng)模型，包括網(wǎng)絡(luò)攻擊搶修隊(duì)的移動(dòng)路徑和時(shí)間、信息網(wǎng)的通信點(diǎn)；
22、步驟3，將步驟1中的物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型和步驟2中的信息通訊網(wǎng)模型耦合，形成信息物理融合網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型；
23、步驟4，將步驟3中的雙側(cè)搶修優(yōu)化模型進(jìn)行線性化，形成混合整數(shù)線性規(guī)劃模型；
24、步驟5，求解步驟4中的混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，得到考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊故障的信息物理融合網(wǎng)絡(luò)雙側(cè)故障最優(yōu)搶修方案。
25、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：
26、(1)本專利技術(shù)的方法對(duì)信息通訊網(wǎng)模型進(jìn)行建模，考慮了發(fā)生在通信網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)攻擊故障，豐富了模型的結(jié)構(gòu)。
27、(2)本專利技術(shù)構(gòu)建了信息物理融合系統(tǒng)雙側(cè)故障優(yōu)化搶修模型，考慮了雙側(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并將雙側(cè)網(wǎng)絡(luò)緊密耦合，更加符合實(shí)際。
28、(3)本專利技術(shù)可以適用于含多物理實(shí)體的信息物理融合系統(tǒng)雙側(cè)故障聯(lián)合搶修的情況，具有一定的理論價(jià)值和工程價(jià)值。
29、下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中建立電力斷線故障搶修隊(duì)模型和物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中建立網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)模型和通信節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，步驟3所述將步驟1中的物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型和步驟2中的信息通訊網(wǎng)模型耦合，形成信息物理融合網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，步驟4所述將步驟3中的雙側(cè)搶修優(yōu)化模型進(jìn)行線性化，形成混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，步驟5具體利用商業(yè)軟件CPLEX求解步驟4中的混
7.基于權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的方法的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括以下模塊：
8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中建立電力斷線故障搶修隊(duì)模型和物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中建立網(wǎng)絡(luò)攻擊故障搶修隊(duì)模型和通信節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)模型，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化方法，其特征在于，步驟3所述將步驟1中的物理配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型和步驟2中的信息通訊網(wǎng)模型耦合，形成信息物理融合網(wǎng)絡(luò)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶修優(yōu)化模型，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息物理融合配電網(wǎng)的雙側(cè)故障聯(lián)合搶...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝云云，劉愛(ài)靜，蔡勝，張玉坪，時(shí)涵，鄒云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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