基于事件驅動的配電信息物理連鎖故障演化機理

黃植， 劉東， 陳冠宏， 翁嘉明， 殷浩洋， 王臻

(電力傳輸與功率變換控制教育部重點實驗室(上海交通大學)，上海 200240)

0 引言

隨著通信技術在電力系統中的迅速發展，電力系統逐漸呈現出信息物理系統(cyber-physical system,CPS)的典型特征[1—4]。配電CPS作為整個電力CPS發展的關鍵環節，是一個多層異構復雜系統。當電力系統與信息系統相互關聯融合后，原本存在于信息系統中的各類安全風險也有可能被引入電力系統中，甚至嚴重影響電力系統的安全可靠運行[5—7]。近年來電網信息物理連鎖故障頻繁發生[8]，嚴重影響了電力用戶的正常工作生產與電力系統的正常運行。因此，分析信息物理連鎖故障的演化過程并對其機理進行理論研究具有重要意義。

目前，針對信息物理連鎖故障的研究主要集中在兩方面：一方面是分析其帶給電力CPS的安全風險與故障危害，并相應提出提升安全性的方法；另一方面是在特定場景下對其演化與傳播過程進行分析和研究。對第一類研究，文獻[9]分析了信息系統監測與控制功能失效對連鎖故障演化的影響；文獻[10—13]對電力CPS架構存在的安全缺陷及其可能面臨的安全風險進行了探討，并提出了若干針對信息物理連鎖故障的防護策略；文獻[14]對因信息系統節點遭受攻擊而導致物理系統故障引發大規模停電事故的可能性進行了論證；文獻[15]對電力CPS運行過程中物理與信息空間的交互機理進行了初步探索研究；文獻[16]提出了一種配電網信息物理故障的耦合度計算方法，從故障帶來的危害程度方面對故障進行評價。……