智能变电站安全性测试系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及智能电网技术领域，公开了一种智能变电站安全性测试系统及方法。其包括：智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统两两之间通信连接；智能变电站实时仿真子系统中运行有智能变电站仿真模型；智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型；智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议。本实施方式能够融合智能变电站的信息物理特征、并可以仿真分析智能变电站攻防安全性问题，有利于促进智能变电站信息安全技术的发展。

【技术实现步骤摘要】
智能变电站安全性测试系统及方法
本专利技术涉及智能电网
，特别涉及一种智能变电站安全性测试系统及方法。
技术介绍
作为现代社会的关键性基础设施，电力系统是网络攻击的高价值目标。科研人员将信息安全领域的访问控制、认证加密和入侵检测等技术手段与电力生产流程相结合，研究电力系统的信息安全防护实现方式。在数字化和智能化发展过程中，电力系统逐渐发展成为由信息系统和物理系统融合构成的信息物理系统(cyberphysicalsystem，CPS)。在电力系统中，智能变电站是电力系统的主要组成部分之一，智能变电站的信息安全和状态监测高度依赖于信息系统，发生安全事件可能引发严重后果。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现以下问题：对于智能变电站安全攻防仿真问题，现有的电力系统仿真平台难以满足要求，原因如下：(1)传统电力系统仿真平台的信息系统一般仿真物理系统，不考虑信息系统对智能变电站一次系统的影响，因而不方便实现智能变电站安全攻防信息物理相互影响的互联系统。(2)传统的电力系统仿真平台难以满足智能变电站安全攻防信息物理混合仿真的复杂问题。(3)在智能变电站安全攻防平台中，离散的计算过程与连续的物理信息过程并存在系统之中，物理信息混合仿真过程往往由许多并行/并发的物理活动或信息事件组成，计算过程与信息物理过程的融合使得系统行为与状态具有更鲜明的时空性和动态非确定性，而现有的电力系统仿真平台难以刻画二者的融合特征。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种智能变电站安全性测试系统及方法，其能够融合智能变电站的信息物理特征、并可以仿真分析智能变电站攻防安全性问题，有利于促进智能变电站信息安全技术的发展。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种智能变电站安全性测试系统，包括：智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统；所述智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统两两之间通信连接；所述智能变电站实时仿真子系统中运行有智能变电站仿真模型；所述智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型；所述智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议；其中，所述智能变电站通信协议中的节点设备的状态来源于所述智能变电站仿真模型中对应的节点设备，且所述智能变电站仿真模型中的节点设备的控制信息来源于所述智能变电站通信协议中对应的节点设备。本专利技术的实施方式还提供了一种智能变电站安全性测试方法，包括：搭建两两之间相互连接的智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统；在智能变电站实时仿真子系统中实时运行智能变电站仿真模型；在智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型；在智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议；其中，所述智能变电站通信协议中的节点设备的状态来源于所述智能变电站仿真模型中对应的节点设备，且所述智能变电站仿真模型中的节点设备的控制信息来源于所述智能变电站通信协议对应的节点设备。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，通过分别搭建智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统，并将其两两之间通信连接，从而组成了智能变电站信息物理混合仿真验证平台，并通过在智能变电站实时仿真子系统中运行智能变电站仿真模型、在智能变电站二次设备仿真子系统中运行二次设备仿真模型以及在智能变电站通信仿真子系统中运行智能变电站通信协议，从而使得智能变电站系统中通信信息与智能变电站的物理信息实现相互作用、相互影响，为智能变电站安全攻防技术的研究提供了平台支持。通过搭建该智能变电站安全性测试系统不仅有利于对现有安全问题进行诊断，而且还可以对未来智能变电站的安全状态进行仿真和预测，降低应用计算分析的难度，并且还可以对智能变电站物理故障和安全、网络信息等一系列大规模复杂模型的安全问题实现有效的仿真模拟与验证试验，加速智能变电站安全领域的科研和产品研发，具有广阔的应用前景。另外，所述智能变电站实时仿真子系统包括：用于生成所述智能变电站仿真模型的上位机；与所述上位机通信连接且用于运行所述智能变电站仿真模型的电力系统实时仿真机；与所述电力系统实时仿真机通信连接且用于向所述电力系统实时仿真机提供同步信号的对时装置。通过对时装置向智能变电站仿真模型提供同步信号，从而使得智能变电站仿真模型中的各系统、设备之间的信息得到同步。另外，所述智能变电站仿真模型包括：电力发电系统、电力输电系统、电力变电系统、电力配电系统以及柔性直流输电。通过搭建智能变电站仿真模型，从而可以仿真智能变电站的物理信息。另外，所述对时装置包括：GPS接收装置以及GPS对时装置。另外，所述智能变电站通信协议包括以下协议之一或其任意组合：IEC61850、C37.118、MODBUS、RS-232、RS-422、RS-485、IEEE1588。从而可以基于多种智能变电站通信协议进行安全攻防验证。另外，所述智能变电站二次设备仿真子系统包括：若干个二次设备仿真机以及变电站二次真实设备；所述二次设备仿真机以及变电站二次真实设备均与所述电力系统实时仿真机通信连接；其中，所述二次设备仿真机用于运行二次设备仿真模型。另外，所述二次设备仿真模型包括：电子式互感器、合并单元、智能终端、保护测控设备和故障滤波装置。另外，所述变电站二次真实设备包括：安稳装置、计量装置、保护测控设备和故障滤波装置。另外，所述智能变电站实时仿真子系统还包括：与所述电力系统实时仿真机通信连接且用于监控并显示所述智能变电站仿真模型的运行状态的监控显示装置。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式智能变电站安全性测试系统的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式智能变电站实时仿真子系统的结构示意图；图3是根据本专利技术第二实施方式智能变电站安全性测试方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。本专利技术的第一实施方式涉及一种智能变电站安全性测试系统。其具体结构如图1所示。该智能变电站安全性测试系统包括：智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统。其中，智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统两两之间通信连接。智能变电站实时仿真子系统中运行有智能变电站仿真模型。智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型。智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议。其中，智能变电站通信协议中的节点设备的状态来源于智能变电站仿真模型中对应的节点设备，且智能变电站仿真模型中的节点设备的控制信息来源于智能变电站通信协议中对应的节点设备。因此，当本实施方式智能变电站安全性测试系统运行时，由于智能变电站通信仿真子系统和智能变电站实时仿真子系统以及智能变电站二次设备仿真子系统中的节点设备是对应的，所以系统中并行/并发的物理活动和信息事件能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站安全性测试系统，其特征在于，包括：智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统；所述智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统两两之间通信连接；所述智能变电站实时仿真子系统中运行有智能变电站仿真模型；所述智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型；所述智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议；其中，所述智能变电站通信协议中的节点设备的状态来源于所述智能变电站仿真模型中对应的节点设备，且所述智能变电站仿真模型中的节点设备的控制信息来源于所述智能变电站通信协议中对应的节点设备。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站安全性测试系统，其特征在于，包括：智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统；所述智能变电站实时仿真子系统、智能变电站二次设备仿真子系统以及智能变电站通信仿真子系统两两之间通信连接；所述智能变电站实时仿真子系统中运行有智能变电站仿真模型；所述智能变电站二次设备仿真子系统中运行有二次设备仿真模型；所述智能变电站通信仿真子系统中运行有智能变电站通信协议；其中，所述智能变电站通信协议中的节点设备的状态来源于所述智能变电站仿真模型中对应的节点设备，且所述智能变电站仿真模型中的节点设备的控制信息来源于所述智能变电站通信协议中对应的节点设备。2.根据权利要求1所述的智能变电站安全性测试系统，其特征在于，所述智能变电站实时仿真子系统包括：用于生成所述智能变电站仿真模型的上位机；与所述上位机通信连接且用于运行所述智能变电站仿真模型的电力系统实时仿真机；与所述电力系统实时仿真机通信连接且用于向所述电力系统实时仿真机提供同步信号的对时装置。3.根据权利要求2所述的智能变电站安全性测试系统，其特征在于，所述智能变电站仿真模型包括：电力发电系统、电力输电系统、电力变电系统、电力配电系统以及柔性直流输电。4.根据权利要求2所述的智能变电站安全性测试系统，其特征在于，所述对时装置包括：GPS接收装置以及GPS对时装置。5.根据权利要求1所述的智能变电站安全性测试系统，其特征在于，所述智能变电站通信协议包括以下协议之一或其任意组合：IEC61850、C37.118、MODBU...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彬，钱坤，邹毅军，杜航，
申请(专利权)人：上海科梁信息工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31