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【精彩论文】考虑信息-物理组合预想故障筛选的配电网CPS安全性评估
观点凝练
摘要：随着ICT技术和自动化控制技术的快速发展，配电网逐渐发展为信息系统和物理系统高度耦合的配电网信息物理系统（配电网CPS），信息系统支撑物理系统稳定运行的同时也给配电网CPS带来了一定的安全隐患，因此在原有的单一物理预想故障评估中需考虑信息影响。提出一种考虑信息-物理组合预想故障筛选的配电网CPS安全性分析与评估方法。首先基于配电网CPS结构，建立了可以反映电力-信息耦合特性的配电网CPS关联矩阵模型；接着分析信息故障和物理故障的相关性，依据拓扑相关和业务相关构建初始的信息-物理组合预想故障集；然后以故障恢复率排序作为依据筛选出关键的信息-物理组合预想故障；最后针对筛选出的组合预想故障利用配电网CPS安全性评估指标进行安全评估，并在算例中验证，算例结果表明了所提方法的合理性和有效性。
结论：信息物理的高度耦合使得配电网CPS安全性分析不得不着重考虑信息系统的影响。本文主要通过生成信息-物理组合预想故障并筛选，对配电网CPS的安全性进行了分析，得出以下结论。
（1）构建了信息和物理预想故障集，并根据拓扑相关性和业务相关性将两者进行组合，快速筛选出了相关联的信息-物理预想故障，大大降低组合预想故障的数量。
（2）提出故障恢复率作为快速筛选预想故障的筛选规则，将负荷损失程度、用户损失程度、故障恢复速度和故障恢复方案数指标作为配电网CPS安全性评估指标，可以快速地定量评估配电网CPS安全性。
（3）在构建的信息预想故障中，单一的通信链路中断对故障恢复操作影响较小，而控制故障会大大降低配电网CPS的安全性。
本文只考虑了单一的信息-物理预想故障组合，实际系统中，多重故障的影响更大，因此研究多重信息-物理预想故障的影响是未来的工作。同时针对故障恢复后的可行供电路径上的物理故障，可形成物理组合预想故障进行分析研究。
引文信息
周霞, 杨洲, 倪明, 等. 考虑信息-物理组合预想故障筛选的配电网CPS安全性评估[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 40-48.ZHOU Xia, YANG Zhou, NI Ming, et al. Security evaluation of distribution network cps considering cyber-physical combinations for anticipated fault screening[J]. Electric Power, 2020, 53(1): 40-48.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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