一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法和系统，包括：通过外部

【技术实现步骤摘要】
一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力系统的信息物理融合领域，尤其涉及一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法和系统
。

技术介绍

[0002]随着信息和通信技术的不断发展，电力系统中信息技术的应用日益增多
。
传统的电力系统是一个纯粹的物理系统，如今逐渐演变成以智能电网为代表的信息物理耦合系统
。
通过引入信息
、
通信和高级自动控制技术，电力系统的运行效率和稳定性得到了显著提升
。
[0003]为了深入了解现代智能电网中信息系统与物理系统的耦合机理，研究这些网络漏洞对电力系统可能带来的潜在风险，以及验证新型信息物理应用的有效性和可靠性，现有的电力系统信息物理联合仿真平台中，大多以
MATLAB
等非实时仿真软件作为电力系统仿真器，这种情况会导致电力系统仿真与通信系统仿真无法同步，进而导致无法实现端到端的实时仿真，而且无法直观体现网络攻击对于电力系统的影响
。
因此，需要开发一种支持同步的电力信息物理端到端联合仿真的方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法和系统，实现了支持同步的电力系统和通信系统的实时联合仿真
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法，适用于
OPNET
通信系统仿真平台，所述联合仿真方法包括：r/>[0006]通过外部
Python
中转平台，接收从
RTDS
电力系统仿真器中生成的电力系统仿真数据；
[0007]根据预设的网络攻击方式，对所述电力系统仿真数据进行网络攻击仿真，得到第一仿真数据；
[0008]将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以使所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后反馈控制指令；
[0009]接收所述控制指令，并将所述控制指令通过外部
Python
中转平台转发给
RTDS
电力系统仿真器，以使所述控制指令控制所述
RTDS
电力系统仿真器中仿真的电力设备
。
[0010]可以理解的是，相较于现有技术，本专利技术提供的方法通过联合
RTDS
电力系统仿真器和
OPNET
通信系统仿真平台，实现了支持同步的电力信息物理端到端联合仿真方法
。
外部
Python
中转平台能够帮助
RTDS
快速定位
OPNET
网络中的虚拟节点位置，起到整合原始信息
、
高效转发的作用
。
这样仿真的通信系统中的通信事件以及网络攻击都可以直接反馈到仿真的电力系统中，并造成现实中近乎相同的影响，能够实时同步直观地观察通信事件
、
网络攻击对于电力系统的影响，通过这种端到端的闭环仿真方式来完善电力系统的抗干扰性
。
[0011]进一步地，所述通过外部
Python
中转平台，接收从
RTDS
电力系统仿真器中生成的
电力系统仿真数据，具体包括：
[0012]初始化
OPNET
通信系统仿真平台；
[0013]OPNET
通信仿真平台中的外部系统定义模块接收来自
Python
中转平台整合的电力系统仿真数据和各虚拟节点的
IP
地址；
[0014]其中，所述各虚拟节点的
IP
地址是根据发送
IP
地址和目的
IP
地址，
OPNET
通信系统仿真平台中各待接收转发信息的虚拟节点而确定的；所述发送
IP
地址和目的
IP
地址是根据
RTDS
电力系统仿真器中的
GTNET
通信卡而获得的
。
[0015]可以理解的是，本专利技术提供的方法通过外部
Python
中转平台，能够高效完成
RTDS
电力系统仿真器和
OPNET
通信系统仿真平台的联动
。OPNET
通信系统仿真平台的虚拟网络中，每个虚拟节点都对应各自的虚拟
IP
地址，但由于
GTNET
通信卡无法直接发送信息给虚拟
IP
地址，所以需要外部
Python
中转平台根据
GTNET
中的发送
IP
地址和目的
IP
地址，确定需要转发到的虚拟节点，并完成虚拟节点信息的整合，统一发送到
OPNET
通信系统仿真平台中的外部系统定义模块
。
[0016]进一步地，所述将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以使所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后反馈控制指令，具体包括：
[0017]将第一仿真数据传输到控制中心平台，检测所述第一仿真数据中电压
、
电流
、
频率和断路器开关情况；
[0018]若所述第一仿真数据超过预设值，则生成控制指令，并反馈给所述
OPNET
通信系统仿真平台
。
[0019]可以理解的是，本专利技术提供的方法通过控制中心平台对仿真数据进行实时监测，综合利用电压
、
电流
、
频率和断路器开关情况等信息来判断当前系统中存在的异常情况，然后通过内置的程序生成控制指令
。
[0020]进一步地，所述将所述控制指令通过外部
Python
中转平台转发给
RTDS
电力系统仿真器，具体包括：
[0021]通过
OPNET
外部函数和
UDP
协议，
OPNET
通信仿真系统平台将所述控制指令传输给
Python
中转平台；
[0022]根据控制指令中对应的
GTNET
通信卡
IP
地址，
Python
中转平台转发所述控制指令给
RTDS
电力系统仿真器
。
[0023]可以理解的是，本专利技术提供的方法采用
UDP
协议完成数据传输，网络资源消耗少，不需要建立连接，处理速度快，能够保
RTDS
电力系统仿真器和
OPNET
通信仿真平台之间数据交互的高效性
。
[0024]相应地，本专利技术实施例还提供了一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法，适用于
RTDS
电力系统仿真器，所述
RTDS
电力系统仿真器通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，适用于
OPNET
通信系统仿真平台，所述联合仿真方法包括：通过外部
Python
中转平台，接收从
RTDS
电力系统仿真器中生成的电力系统仿真数据；根据预设的网络攻击方式，对所述电力系统仿真数据进行网络攻击仿真，得到第一仿真数据；将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以使所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后反馈控制指令；接收所述控制指令，并将所述控制指令通过外部
Python
中转平台转发给
RTDS
电力系统仿真器，以使所述控制指令控制所述
RTDS
电力系统仿真器中仿真的电力设备
。2.
如权利要求1所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述通过外部
Python
中转平台，接收从
RTDS
电力系统仿真器中生成的电力系统仿真数据，具体包括：初始化
OPNET
通信系统仿真平台；
OPNET
通信仿真平台中的外部系统定义模块接收来自
Python
中转平台整合的电力系统仿真数据和各虚拟节点的
IP
地址；其中，所述各虚拟节点的
IP
地址是根据发送
IP
地址和目的
IP
地址，
OPNET
通信系统仿真平台中各待接收转发信息的虚拟节点而确定的；所述发送
IP
地址和目的
IP
地址是根据
RTDS
电力系统仿真器中的
GTNET
通信卡而获得的
。3.
如权利要求1所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以使所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后反馈控制指令，具体包括：将第一仿真数据传输到控制中心平台，检测所述第一仿真数据中电压
、
电流
、
频率和断路器开关情况；若所述第一仿真数据超过预设值，则生成控制指令，并反馈给所述
OPNET
通信系统仿真平台
。4.
如权利要求1所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述将所述控制指令通过外部
Python
中转平台转发给
RTDS
电力系统仿真器，具体包括：通过
OPNET
外部函数和
UDP
协议，
OPNET
通信仿真系统平台将所述控制指令传输给
Python
中转平台；根据控制指令中对应的
GTNET
通信卡
IP
地址，
Python
中转平台转发所述控制指令给
RTDS
电力系统仿真器
。5.
一种电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，适用于
RTDS
电力系统仿真器，所述
RTDS
电力系统仿真器通过外部
Python
中转平台与
OPNET
通信仿真平台进行通信；所述联合仿真方法包括：将电力系统仿真数据传输给
OPNET
通信仿真平台，以使所述
OPNET
通信仿真平台根据预设的网络攻击方式，对所述电力系统仿真数据进行网络攻击仿真，得到第一仿真数据，并将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以供所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后，向所述
OPNET
通信仿真平台反馈控制指令；接收
OPNET
通信系统仿真平台转发的所述控制指令，并根据所述控制指令，控制对应的电力设备
。
6.
如权利要求5所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述将电力系统仿真数据传输给
OPNET
通信仿真平台，具体包括：初始化
RTDS
电力系统仿真器，生成电力系统仿真数据；根据
RTDS
电力仿真器中
GTNET
通信卡的发送
IP
地址和目的
IP
地址，将所述电力系统仿真数据传输至
Python
中转平台，以使
Python
中转平台整合
OPNET
通信系统仿真平台中各虚拟节点对应的
IP
地址，并将电力系统仿真数据和各虚拟节点的
IP
地址发送给
OPNET
通信系统仿真平台中的外部系统定义模块
。7.
如权利要求5所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述接收
OPNET
通信系统仿真平台转发的所述控制指令，具体包括：根据控制指令中对应的
GTNET
通信卡
IP
地址，
RTDS
电力系统仿真器接收通过外部
Python
中转平台转发的控制指令；其中，所述控制指令是通过
OPNET
外部函数和
UDP
协议，
OPNET
通信仿真系统平台传输给
Python
中转平台而获得的
。8.
如权利要求5所述的电力信息物理系统端到端联合仿真方法，其特征在于，所述将所述第一仿真数据传输到控制中心平台，以供所述控制中心平台在检测到所述第一仿真数据的异常状态后，向所述
OPNET
通信仿真平台反馈控制指令，具体包括：将第一仿真数据传输到控制中心平台，检测所述第一仿真数据中电压
、
电流
、
频率和断路器开关情况；若所述第一仿真数据超过预设值，则生成控制指令，向所述
OPNET
通信仿真平台反馈控制指令
。9.
一种
OPNET
通信系统仿真平台，其特征在于，包括：通信接收数据模块，用于通过外部
Python
中转平台，接收从
RTDS
电力系统仿真器中生成的电力系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：包博，涂炼，张水平，潮铸，蔡新雷，杨韵，左剑，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：