电网安全该升级啦——基于信息安全的电力信息物理系统建模研究

电力信息安全的研究离不开电力信息物理系统。电力信息物理系统(electrical cyber-physical system, ECPS)指面向电力系统，将计算机技术、通信网络和控制技术融为一体，形成一个能够实时感知、动态控制并且能与信息服务融合的多维异构复杂系统。与传统电力系统相比，ECPS的一个重要特点在于其可以借助传感器网络和信息通信网络实时获取全面、详细的电网信息、进行信息的协同处理与反馈控制。

近年来，黑客通过网络攻击手段入侵电网并最终实现对电力系统进行破坏的事件时有发生。鉴于电力系统的网络攻击一旦生效，将对电力系统稳定、经济运行产生恶劣影响。为此，学术界逐渐展开信息安全对ECPS系统影响的研究，旨在通过研究ECPS的特点来建模分析攻击机理，并通过模拟攻击对ECPS网络安全进行自检。

浙江大学电气工程学院林志赟教授及其团队在国家电网项目的资助下，就电力信息物理系统的信息安全进行了深入研究。最新的研究成果发表于《信息与电子工程前沿（英文）》2016年第5期。本文结合电网潮流方程和输电网的特点，通过区分信息传输指令上传或下载的位置，建立了一个具有可移植性的新型电力信息物理系统模型框架。将继电保护的控制策略应用于所提出的模型框架中，通过分析三种信息攻击场景（拒绝服务攻击、假数据注入攻击、重放攻击）研究电力信息物理系统的连锁故障机理和防御措施。结合IEEE模型进行了相关仿真实验，验证了所提模型和方法的有效性。

Citation: Wang, Y.N., Lin, Z.Y., Liang, X., et al., 2016. On modeling ofelectrical cyber-physical systems considering cyber security. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 17(5):465-478. http://dx.doi.org/10.1631/FITEE.1500446