【精彩论文】配电信息物理系统分析与控制研究综述

观点凝练

摘要：随着先进信息通信技术在配电网中的广泛应用，配电网信息侧和物理侧融合程度愈发增强，已具备信息物理系统的典型特征。从分析与自愈控制的角度，对配电信息物理系统（cyber physical distribution system, CPDS）研究现状进行分析和展望。在分析方面，从CPDS可靠性评估和风险评估两个方面进行总结分析。在自愈控制方面，对传统物理侧自愈控制以及信息物理协同的CPDS自愈控制进行综述，指出现有研究的进展和不足。最后，从两网融合背景下的CPDS架构、考虑分布式电源的CPDS安全分析、CPDS混合通信网自愈机制以及CPDS自愈控制体系等4个角度，对CPDS未来研究方向进行展望。
结论：随着先进信息通信技术在配电网中的广泛应用，配电网正逐步向信息物理深度融合的配电信息物理系统发展。传统配电网分析与控制方法忽略信息系统的影响，难以应对内部信息系统的自然故障或外部网络攻击给CPDS带来的安全威胁。学界针对CPDS已开展了一定的研究工作，本文主要从分析与自愈控制的角度对CPDS研究进行归纳和展望，主要结论如下。

（1）CPDS的基本结构与功能已比较明确。但在两网融合的背景下，CPDS架构需要进一步的设计与丰富，以应对智能终端设备的大量接入和对不安全的外部信息的处理。

（2）CPDS分析包括可靠性评估和风险评估。现有研究主要从信息物理交互影响机理、针对网络攻击建模、风险传播机制、可靠性指标或风险指标、后果评价等方面开展分析，取得了一定的研究成果。但存在信息物理交互机理简化程度较高、后果评价指标大多侧重于物理侧而对信息侧安全反映不足，以及分布式电源的大量接入对CPDS信息侧和物理侧安全影响挖掘不够深入等问题，需要进一步开展研究。

（3）现有研究针对配电系统自愈控制开展了大量的工作，但大多研究只关注于物理侧，从信息物理融合的整体视角对CPDS自愈控制进行分析的研究尚少。CPDS混合通信网自愈机制尚不明确，信息物理协同自愈控制体系亟须建立。

引文信息

李晓, 李满礼, 倪明. 配电信息物理系统分析与控制研究综述[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 11-21.LI Xiao, LI Manli, NI Ming. A review of analysis and control of cyber physical distribution system[J]. Electric Power, 2020, 53(1): 11-21.

 往期回顾 

编辑：杨彪

审核：方彤

声明

根据国家版权局最新规定，纸媒、网站、微博、微信公众号转载、摘编《中国电力》编辑部的作品，转载时要包含本微信号名称、二维码等关键信息，在文首注明《中国电力》原创。个人请按本微信原文转发、分享。欢迎大家转载分享。