[發(fā)明專利]電力信息系統(tǒng)安全性測試系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106656610A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 黃彬;杜航;鄒毅軍;錢坤
• 申請（專利權）人: 上?？屏盒畔⒐こ坦煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06;G06F17/50
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發(fā)明涉及智能電網技術領域，特別涉及一種電力信息系統(tǒng)安全性測試系統(tǒng)及方法。

背景技術

作為現(xiàn)代社會的關鍵性基礎設施，電力系統(tǒng)是網絡攻擊的高價值目標。科研人員將信息安全領域的訪問控制、認證加密和入侵檢測等技術手段與電力生產流程相結合，研究電力系統(tǒng)的信息安全防護實現(xiàn)方式。在數(shù)字化和智能化發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為由信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)融合構成的信息物理系統(tǒng)(cyber physical system，CPS)。電力信息物理混合系統(tǒng)(Grid cyber physical system，GCPS)中，電網的調度控制和生產管理高度依賴于信息系統(tǒng)，發(fā)生信息安全事件可能引發(fā)嚴重后果。

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)：對于電力系統(tǒng)的安全攻防問題，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)仿真平臺難以滿足要求，原因如下：

(1)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)仿真平臺的信息系統(tǒng)是被動地匹配物理系統(tǒng)，不方便實現(xiàn)電力攻防信息物理相互影響的互聯(lián)系統(tǒng)。

(2)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)仿真平臺難以滿足電力攻防對抗靶場信息物理混合的問題。

(3)在新能源電場攻防對抗靶場平臺中，離散的計算過程與連續(xù)的物理信息過程并存在系統(tǒng)之中，物理信息混合仿真過程往往由許多并行/并發(fā)的物理活動或信息事件組成，計算過程與信息物理過程的融合使得系統(tǒng)行為與狀態(tài)具有更鮮明的時空性和動態(tài)非確定性，而現(xiàn)有的電力系統(tǒng)仿真平臺難以刻畫二者的融合特征。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施方式的目的在于提供一種電力信息系統(tǒng)安全性測試系統(tǒng)及方法，使得電力系統(tǒng)中的信息事件與物理信息得到融合，從而為電力信息系統(tǒng)的安全性測試提供了測試平臺，有利于促進電力信息系統(tǒng)安全技術的研發(fā)。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種電力信息系統(tǒng)安全性測試系統(tǒng)，包括：N個控制臺、電力系統(tǒng)仿真機以及報警裝置；其中，所述N為正整數(shù)；各所述控制臺均通信連接于所述電力系統(tǒng)仿真機，所述電力系統(tǒng)仿真機通信連接于所述報警裝置；所述控制臺用于運行操作權限保護算法，并在所述操作權限保護算法被攻破時向所述電力系統(tǒng)仿真機發(fā)送操作指令；所述電力系統(tǒng)仿真機用于運行電力系統(tǒng)的仿真模型，并用于通過所述仿真模型執(zhí)行所述操作指令，并在所述操作指令被執(zhí)行之后觸發(fā)所述報警裝置進行報警。

本發(fā)明的實施方式還提供了一種電力信息系統(tǒng)安全性測試方法，包括：N個控制臺運行操作權限保護算法，并在所述操作權限保護算法被攻破時，向電力系統(tǒng)仿真機發(fā)送操作指令；其中，所述N為正整數(shù)；所述電力系統(tǒng)仿真機運行電力系統(tǒng)的仿真模型，并通過所述仿真模型執(zhí)行來自所述控制臺的操作指令，且在所述操作指令被執(zhí)行之后觸發(fā)報警裝置進行報警。

本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，通過將控制臺、電力系統(tǒng)仿真機和報警裝置連接形成電力信息物理混合測試平臺，并且在控制臺中運行操作權限保護算法，在操作權限保護算法被攻破時由控制臺向電力系統(tǒng)仿真機發(fā)送操作指令，該操作指令可以為各種攻擊電力系統(tǒng)的指令，通過仿真模型執(zhí)行該操作指令，并在操作指令執(zhí)行完成之后由電力系統(tǒng)仿真機觸發(fā)報警裝置進行報警，從而可以進行電力信息混合系統(tǒng)的安全性測試與故障診斷，有利于促進電力信息物理系統(tǒng)的安全性技術的研發(fā)，具有廣闊的應用前景。

另外，所述仿真模型包括：N個新能源電場群、N個繼電保護裝置、若干個柔性直流輸電裝置以及若干個電網；各所述電網之間通過所述柔性直流輸電裝置連接；各所述新能源電場群分別通過對應的繼電保護裝置并聯(lián)于所述電網；其中，各控制臺發(fā)送的操作指令分別通過對應的繼電保護裝置控制所述新能源電場群，且所述新能源電場群與所述報警裝置一一對應。當控制臺為多個時，可以在該系統(tǒng)中同時運行不同的操作權限保護算法，從而便于評估操作權限保護算法的性能差異。

另外，所述操作指令包括：新能源電場群切斷指令；所述控制臺用于向所述電力系統(tǒng)仿真機中對應的繼電保護裝置發(fā)送所述新能源電場群切斷指令；所述繼電保護裝置用于執(zhí)行所述新能源電場群切斷指令；所述電力系統(tǒng)仿真機用于在新能源電場群被切斷時觸發(fā)與切斷的所述新能源電場群對應的報警裝置進行報警。從而便于仿真、驗證接入有新能源電場的電網的安全性問題。

另外，所述操作指令包括：網絡干擾指令，所述網絡干擾指令用于對所述電力系統(tǒng)中的網絡進行干擾；所述控制臺用于向所述電力系統(tǒng)仿真機發(fā)送所述網絡干擾指令；所述電力系統(tǒng)仿真機用于通過所述仿真模型運行所述網絡干擾指令，并觸發(fā)報警裝置進行報警。從而便于仿真系統(tǒng)的網絡安全性問題。