[发明专利]电力调配指令安全评估方法、系统与潮流计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力调配指令安全评估方法、系统与潮流计算方法及系统，针对当前子站系统缺乏电力调度指令安全评估的问题，本发明提出了融合实时工况数据的电力调配指令安全评估方法。根据变电站之间的局部通信网络，建立电网局部潮流计算模型；利用通信圈边界节点之间的相角差、边界节点注入功率等效技术，实现了基于局部工况数据的电网潮流精确计算，同时将物理后果严重程度融入到调配指令的安全风险评估之中，实现子站对于遥控指令的安全评估，避免了恶意指令带来的风险隐患。本发明实现了信息系统脆弱性和物理安全后果的融合，克服了现有评估方法缺乏物理后果分析的严重不足。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是一种电力调配指令安全评估方法、系统与潮流计算方法及系统。

背景技术

电力系统是国家关键基础设施，其安全稳定运行关系着国家安全和社会稳定。随着信息技术的大量应用，当今电力系统已经演变为一个典型的信息物理系统。现场的遥测遥信数据通过通信网络传输到控制中心，而控制中心则根据收到的现场数据进行调度和控制决策，然后将控制指令传回到子站，实现对现场一次设备的控制。随着国际形势的复杂化，电力系统已经成为了网络攻击的首选目标。若控制指令被恶意篡改而执行，将会导致严重的安全事故，如线路连锁跳闸、大面积切负荷等。

目前子站尚缺乏对于遥控指令的安全评估技术，现有的安全评估技术普遍采用人工经验判断或者盲目遵照执行的方式，存在严重风险隐患。现有潮流计算方法仅根据采集数据直接对变电站当前潮流进行简单计算，未考虑变电站受到虚拟注入数据攻击下的线路潮流，无法获取变电站真实潮流。因此，急需一种针对电力调配指令的安全评估方法，计算变电站真实潮流数据，及时发现子站收到遥控指令中存在的风险，避免恶意指令执行带来的严重安全风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电力调配指令安全评估方法、系统与潮流计算方法及系统，解决子站系统电力调配指令安全风险评估难的问题，提高电网的安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电力调配指令安全评估方法，包括以下步骤：

S1、根据一次设备采集的遥测遥信数据，建立潮流计算模型，计算指令执行后的系统线路潮流数据f^local；

S2、将所述遥测遥信数据、系统线路潮流数据f^local发送至变电站；所述遥测遥信数据包括节点电压V、节点负荷D、发电机输出功率P；

S3、获取所述变电站通信网络内所有线路的当前实际潮流值f_r^local，根据系统线路潮流数据f^local计算所述变电站通信网络内线路潮流的虚拟注入数据Δf^local：

S4、根据所述虚拟注入数据ΔT^local计算指令执行后的等效节点注入功率向量Δp以及等效注入功率在联络线上产生的虚假线路潮流ΔF_k；x_k为联络线线路k的电抗，BI_k为矩阵BI的第k行；B_r为去掉B矩阵对应参考节点的行和列得到的矩阵；B＝W^T.X^-1.W；矩阵W是线路-节点连接矩阵，若线路l由节点i与节点j相连，则W_li＝1，W_lj＝-1；该线路与其余节点g对应的元素值为W_lg＝0；X是线路阻抗矩阵，W^T是矩阵W的转置矩阵，X^-1是矩阵X的逆矩阵；是矩阵B_r的逆矩阵；

S5、计算指令执行后，所述变电站通信网络联络线上的真实潮流F_k：表示联络线上的系统线路潮流数据；表示变电站通信网络在联络线上的线路潮流虚拟注入数据；