[发明专利]一种基于AHP的配电网CPS中的网络异常安全评估方法

说明书

本发明公开了一种基于AHP的配电网CPS中网络异常安全评估方法。进行配电网CPS网络异常安全评估，首先以传统信息系统安全评估为基础，提出电网CPS安全评估模型；然后研究四种现有标度在安全评估中的准确性；最后根据比较结果，结合专家调查结果和非线性模型，通过曲线拟合的方式，提出新标度。本发明所提出的基于AHP的配电网CPS中网络异常安全评估方法中的新标度具有更高的准确性，对提升配电网CPS安全性具有指导意义。

技术领域

本发明涉及一种电网安全评估方法，尤其是涉及一种基于AHP的配电网CPS中的网络异常安全评估方法。

背景技术

近年来，国内外已经发生多次由于通信网络受到攻击，导致电力事故的案例。在国内，有数据表明，国家电网公司作为全球最大的公用事业单位，每个月都遭受着来自各方的网络攻击尝试，以其中一家企业为例，其内网每个月被攻击2000次以上，信息内网被攻击20次以上。加强电力通信网络安全管理，做好电力通信网络安全评估，预防黑客及恶意代码的攻击，隔绝网络病毒的侵害，成为保障电力系统安全稳定运行的重要环节。

本发明以配用电信息物理融合系统(CPS)为研究对象，完成对其的安全评估工作。从安全评估的常用方法层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)出发，研究层次分析法的数字标度等方面对安全评估结果的影响。从而确定更适用于工业配用电CPS的安全评估方法，实现能够可靠、便捷的评估工业配用电CPS安全性能的目标。同时，安全评估的结果能够对工业配用电系统的安全防护工作起到一定的指导意义。

本发明方法应用于一个含有两级评估指标的配电网CPS安全评估模型，见附图1。

发明内容

为实现可靠、便捷的评估工业配用电CPS安全性能的目标，本发明提出一种基于AHP的配电网CPS中的网络异常安全评估方法，以优化安全评估结果，提高评估结果的准确性。

本发明保留了传统层次分析法的分析步骤，仅对其中的标度进行改进，可以一定程度的提升评估结果的准确性。

本发明的技术方案采用如下步骤：

1)基于信息系统安全评估标准要求，对被评估电网的资产、脆弱性、威胁进行识别分析，构建被评估电网的CPS安全评估模型；其中，所述CPS安全评估模型由若干个评估指标组成，且每一个一级评估指标包括若干个二级评估指标；

2)根据所述被评估电网的CPS安全评估模型中各级评估指标之间的隶属关系，利用层次分析法分析步骤，分别计算在四个传统标度下的电网CPS安全等级；

3)在2)中所述层次分析法分析步骤为：首先，根据专家问卷调查结果，采用层次分析法计算各评估指标的权重；其次，基于安全评估预设标准，确定各指标的安全等级；再次，以各评估指标的权重值和安全等级值为输入，计算被评估配电网CPS的安全等级值；最后，根据计算所得的安全等级值确定相应的安全等级；

4)根据3)中所得的各已有标度下的计算结果比较，结合专家调查结果和非线性模型，通过曲线拟合的方式，本发明提出了一种新标度。

所述的步骤1)中的CPS安全评估模型由若干个评估指标组成：所述评估指标包括的一级评估指标为：资产指标、脆弱性指标、威胁性指标；每一个一级评估指标包括若干个二级评估指标：资产指标包括软件资产、硬件资产、信息资产，脆弱性指标包括电网拓扑、通信平台、通信网络，威胁性指标包括恶意入侵、人为错误、自然意外；

所述的步骤3)中的各评估指标权重即为根据专家评估意见，各评估指标两两比较所得的判断矩阵的特征向量。各评估指标的风险值可由下式计算：

S_B＝W_C^T·S_C (1)