基于多組件并行架構的電力CPS實時聯合仿真平臺

萬克廳，陸玲霞，于淼，齊冬蓮

(浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州 310027)

0 引言

隨著電力系統中信息技術的不斷發展與應用，傳統電網已經逐步轉型升級為電力拓撲與信息網絡深度耦合、頻繁交互的電力信息物理系統（cyber physical systems, CPS），信息側或物理側的單一仿真手段已無法滿足電力CPS的仿真需求[1-2]。與此同時，電力CPS的網絡安全及防御策略作為近年來的理論研究熱點[3]，其具體的實時仿真技術與攻擊實現手段卻鮮有文章提及。如針對電力CPS的虛假數據注入攻擊與防御措施已在理論層面取得了一定成果[4-5]，但其具體攻擊的實現過程大多采取等效或簡化處理，缺少在實際通信環境中的應用先例。因此，迫切需要提出一種新型的電力CPS仿真技術，能夠在融合傳統仿真手段的基礎上精準模擬系統中的耦合機制與交互行為，同時具備基礎的網絡安全滲透測試功能，為電力CPS的理論研究提供精準高效的仿真平臺與通用便捷的驗證手段。

目前，電力CPS仿真技術的研究在國內外受到了廣泛關注[6-9]。文獻[6]總結了國內外電力與通信復合系統的主要研究方案，詳細介紹了3種主流的仿真思路，對混合仿真平臺的架構搭建提出了若干要求。文獻[7]綜述了智能電網中通信仿真技術與聯合仿真平臺的研究進展，著重分析了聯合仿真平臺中物理側與信息側的時間同步問題。文獻[8]闡述了將實時硬件集成至能源信息物理系統仿真中的具體要求，認為能源CPS實時聯合仿真框架必須滿足外部組件的可擴展性并建議具備統一的硬件接口標準。……