【摘 要】
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随着电力物联网的快速发展,电力系统的组网规模不断扩大、结构特性日趋复杂,电网一次侧越来越多的传感和控制设备、二次侧越来越复杂的计算和决策设备与现代通信网络融为一体,形成了耦合程度越来越深的复杂电力信息物理系统（Cyber-Physical Power System,CPPS）。传统集中控制式CPPS模型已逐渐无法适应电网庞杂的数据规模及结构,建立更加符合工程实际的电力信息物理相依网络模型的意义更加
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随着电力物联网的快速发展,电力系统的组网规模不断扩大、结构特性日趋复杂,电网一次侧越来越多的传感和控制设备、二次侧越来越复杂的计算和决策设备与现代通信网络融为一体,形成了耦合程度越来越深的复杂电力信息物理系统（Cyber-Physical Power System,CPPS）。传统集中控制式CPPS模型已逐渐无法适应电网庞杂的数据规模及结构,建立更加符合工程实际的电力信息物理相依网络模型的意义更加凸显。本文在对已有研究成果进行了认真学习和研究的基础上,基于国家电网公司泛在电力物联网建设的网络分层原则,着力构建基于云边协同数据处理结构的电力物联网架构,建立一种新的集中—分布联合控制式CPPS统一计算模型,并考虑典型网络攻击的情况将该模型推广为风险分析模型。（1）基于对电力物联网四层结构式系统框架的具体分析,提出更加适应电力物联网多任务并行、响应快速特点的基于云边协同结构的电力系统集中—分布联合控制方式;在四层结构划分基础上,使用以描述网络状态参数的“节点”和描述节点连接关系的“支路”概念为基础的节点—支路关联矩阵先建立单元级CPPS拓扑模型,再根据集中—分布联合控制方式,将多个单元模型集成为全网拓扑模型;最后以IEEE39节点系统为例,说明拓扑模型的建立过程并分析云边协同结构的优点。（2）分析电力物联网各层支路数据传输过程的权重特性,结合三机九节点电力系统建立二级调压控制目标下的各层权重模型;基于单元级CPPS模型各层连接逻辑,将各层权重模型组合为具备计算能力的边缘计算组权重模型;再依据具体调控对象和协同逻辑,建立多单元或全网协同模型;最后,在IEEE39节点系统拓扑模型基础上建立权重模型,通过基于主导节点的调压计算验证该模型的准确性和实用性。（3）分析针对信息侧的典型网络攻击造成信息网故障时对电力网状态监测和电压调控过程造成的影响,研究面临网络攻击时的权重模型元素变化规律,并据此将权重模型推广为风险分析模型;对IEEE39节点系统施加模拟网络攻击,量化分析不同类型、施加在网络不同位置上的攻击对电力系统的影响,验证该风险分析模型的适用性。
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