概述

在數字化和智能化發展過程中，電力系統逐漸發展成為由信息系統和物理系統融合構成的信息物理系統（cyber physical system，CPS）。隨著能源互聯網、智能配電網和主動式配電網的發展，電力系統的信息物理交互越來越重要。而且電力信息物理融合系統（Grid cyber physical system，GCPS）中有大量的繼電保護控制、監控設備等二次設備，同時信息鏈路傳輸、信息完整性保護、信息安全性檢測、信息防御技術等也是重中之重，任何一個微小的安全問題都可能導致嚴重的后果。

科梁提供的這套電力系統信息物理融合仿真平臺基于國際領先的電力系統實時仿真平臺，并與電力系統網絡通信仿真無縫連接，易擴展的功率或信號接口方便與客戶設備完成聯合測試，可仿真電力系統多種信息攻擊技術、演練信息安全防護及檢測方案，為將來物理信息高度融合的電力系統的通訊網絡安全提供有效的開發、測試、演練的平臺。

系統原理和組成

電力系統信息物理融合仿真平臺如圖1所示：

圖1 電力系統信息物理融合仿真平臺原理圖

電力系統信息物理攻防仿真平臺由六部分構成：

1、電力仿真系統：由電力系統（包括發電、輸電、變電和配變）電磁暫態實時仿真組成；

2、二次仿真系統（可直接替換真實二次設備）：由PMU、RTU、繼電保護設備（包括IEC61850和TCP/IP等協議、嵌入式操作系統和控制算法）、柴油機組控制設備、發電機組控制設備、風電機組控制設備、電動機控制設備、光伏控制設備及儲能控制設備等組成；

3、通訊仿真系統：由專業并行實時通訊仿真平臺組成，與電力仿真系統并行實時交互；

4、電力信息物理融合演示系統：直觀的展示整個仿真平臺的運行情況；

5、電力中心控制仿真系統：可以進行數據采集和監控，以及指令下達等功能（包括SCADA和調度等功能）；

6、電力信息物理監控系統：實時監測和控制電力系統信息物理融合仿真平臺。

電力系統信息物理融合仿真平臺架構圖如圖2所示：

圖2 電力系統信息物理融合仿真平臺架構圖

系統特色

提供電力系統電磁暫態仿真和信息系統通訊仿真的聯合混合仿真，真實模擬電網輸、發、配、變中的物理信息融合系統；

支持電力系統信息系統通訊模型和實時仿真；

提供完成的電力系統二次系統模型及IEC61850通訊協議等仿真；

提供系統級的解決方案，與信息系統無縫連接，可仿真多種信息安全問題對電力系統的影響，以及電力系統對信息系統的反作用；

與電力系統實時仿真平臺無縫對接的可視化編程，對所搭建的模型實現代碼自動生成、加載到實時目標機中運行，可實時仿真大型電力系統模型；

硬件模塊化設計方便擴展。

應用領域

電力系統信息物理融合系統的開發和測試；

發電系統、輸電系統、變電系統、配電系統信息物理混合仿真及安全攻防演練；

電網高級量測體系（Advanced Metering Infrastructure ，AMI）入侵、檢測及防御；

電力監控系統入侵監測、檢測、報警以及防御；

DDOS（Distributed Denial of Service）攻擊、設備儀器設置參數入侵、通信劫持等電力攻防監測及防御；

電力系統信息與通信安全及主動防御算法研究。