一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法及系统技术方案

技术编号:21065467 阅读:29 留言:0更新日期:2019-05-08 09:58
本发明专利技术提供了一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法及系统,包括:基于电网信息物理系统中的任务执行过程和预先构建的时序模型获得消息事件序列与时延;基于所述时延和预先构建的任务执行时序约束,对所述任务执行过程进行分析获得时序偏差;基于所述消息事件序列和所述时序偏差确定电网信息物理系统的网络异常。本发明专利技术利用信息网络中任务执行和消息传递的可预测性,简化了电网信息物理系统中事件因果逻辑分析,快速识别网络异常,保障电网信息物理系统运行控制的规范性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法及系统
本专利技术涉及电网信息物理系统
,具体涉及一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法及系统。
技术介绍
在电网信息物理系统中,物理组件包含了用于监控物理环境动态变化的传感器及对物理环境产生影响的执行器等;信息组件包含计算节点、用于计算节点之间及计算节点到执行器通信的企业网络、现场网络(用于执行器、传感器的通信);并利用移动互联、人机交互等技术,实现人-机-物的广泛连接。信息环节覆盖到了每个嵌入式系统及物理组件,存在大量的人机交互的场景及通过反馈控制循环实现的自动化控制场景。由于电网信息物理系统CPS的规模大、复杂度髙等特性,对可靠性和安全性具有极高的要求。已有研究表明,网络攻击者可以篡改设备状态量测或发布虚假调控指令,进而引发严重停电事故。这一新的攻击形式与传统电网遭受“N-1”预想故障引发对电网安全稳定运行的影响存在机理和控制手段上的差异;同时,电网信息物理系统CPS受到空间和时间的严格约束,具有分布式硬实时系统的特征,网络异常如网络断线、无线干扰等也会影响到电网的安全稳定运行。可见,快速准确地识别网络异常,特别是网络入侵和攻击,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法,其特征在于,包括:基于电网信息物理系统中的任务执行过程和预先构建的时序模型获得消息事件序列与时延;基于所述时延和预先构建的任务执行时序约束,对所述任务执行过程进行分析获得时序偏差;基于所述消息事件序列和所述时序偏差确定电网信息物理系统的网络异常。

【技术特征摘要】
1.一种电网信息物理系统中的网络异常识别方法,其特征在于,包括:基于电网信息物理系统中的任务执行过程和预先构建的时序模型获得消息事件序列与时延;基于所述时延和预先构建的任务执行时序约束,对所述任务执行过程进行分析获得时序偏差;基于所述消息事件序列和所述时序偏差确定电网信息物理系统的网络异常。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述时序模型的构建,包括:基于任务执行过程中的各信息节点分别查找对应的时间戳;基于所述时间戳获得消息事件;对参与执行任务的各信息节点的消息事件进行排序,获得消息事件序列;基于信息节点接收消息事件的时间和发送消息事件的时间,获得消息事件的处理时间;基于所述处理时间和消息事件在信息节点间的传输时间之和,构成消息事件的时延;其中,所述时序模型包括:所述消息事件序列和时延。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述时序模型如下式所示:TASK′(α)=[ME′1(Ta1,ΔT1,ΔT1′),ME′2(Ta2,ΔT2,ΔT′2)…ME'i(Tai,ΔTi,ΔT′i)]i∈q式中:TASK′(α):消息事件序列与时延;ME'i:任务执行中信息节点i的消息事件;Tai:信息节点i接收到消息的时间;ΔTi:消息在信息节点i中的处理时间;ΔT′i:消息从信息节点i的前一个信息节点到信息节点i的传输时间;q:参与执行任务的信息节点数量;其中,所述消息事件从信息节点i的前一个信息节点到信息节点i的传输时间ΔT′i按下式计算:ΔTi′=Tai-Tbi-1式中:Tai:信息节点i接收到消息的时间;Tbi-1:消息从信息节点i的前一个信息节点发出的时间。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于电网信息物理系统中的任务执行过程和预先构建的时序模型获得消息事件序列与时延,包括:在电网信息物理系统中获取待检测任务的执行过程;基于所述待检测任务的执行过程和预先构建的时序模型获得消息事件序列与时延。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述时延和预先构建的任务执行时序约束,对所述任务执行过程进行分析获得时序偏差,包括:基于历史任务的执行过程和预先构建的时序模型,获得任务执行时间和任务执行顺序;由所述任务执行时间和任务执行顺序组成任务执行时序约束;基于所述时延和任务执行时序约束中的任务执行时间,按下式计算所述时序偏差:式中:λ:时序偏差;ti:消息到达信息节点i的时间;ΔTi′...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁云黄莉黄辉黄凤郭经红陈彬黄建业倪明李满礼
申请(专利权)人:全球能源互联网研究院有限公司南瑞集团有限公司国网福建省电力有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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