解決方案
應用背景
國家電網公司在“三型兩網”的企業(yè)理念中(zhōng)，将成為能源互聯網企業(yè)的作為目标追求，實現在優化配置國際電力資(zī)源、全球電網技術(shù)發展，具有能源轉型發展話語權和(hé)影響力方面成為領軍企業(yè)，在運營效率、經濟效益、優質服務方面成為優秀企業(yè)，在踐行新發展理念、履行社會責任、打造全球知名品牌方面成為典範企業(yè)。
建設運營“兩網”。在建設運營好以特高壓為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強智能電網的同時，充分應用移動(dòng)互聯、人工智能等現代信息技術(shù)和(hé)先進通(tōng)信技術(shù)，實現電力系統各個(gè)環節萬物互聯、人機交互，打造狀态快速感知、信息快速處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯網。
随着智能化設備、通(tōng)訊技術(shù)的不斷發展，越來越多的新能源或者分布式的電力智能化設備接入到我們的電力網絡當中(zhōng)，電網運行人員需通(tōng)過比現有電力調度數據網絡更強的通(tōng)訊網絡才能完成對電網中(zhōng)海量的電力智能化設備進行數據通(tōng)訊并控制；另外專用的電力調度數據網絡也不可(kě)避免的會受到來自通(tōng)訊及互聯網領域的安全性攻擊及挑戰，目前的專用電力調度數據網絡難以應對。故由此可(kě)知，對我國電力網絡，使用信息物理融合的實時仿真平台研究、分析并規避信息通(tōng)信領域的威脅勢在必行。
概 述
針對以上背景，上海科梁信息工程股份有限公司開發的基于CPS的電力系統信息物理融合實時仿真平台，該平台結合先進電力仿真系統RT-LAB大型電力系統實時仿真設備和(hé)EXATA通(tōng)訊網絡實時仿真設備的混合仿真平台，提供了一個(gè)用于信息物理混合仿真和(hé)電力安全攻防的仿真平台，可(kě)實現電力CPS和(hé)電力安全攻防的快速驗證為電力系統整體安全測試和(hé)關(guān)鍵設備測試提供了有效途徑。
組成與功能
本信息物理融合仿真平台包含RT-LAB電力實時仿真部分，電力調度數據網仿真部分：RT-LAB電力實時仿真系統完成電力系統部分的實時仿真，同時RT-LAB可(kě)以和(hé)外部的實際或仿真電力智能設備互聯及數據交互； EXATA程序完成電力調度數據網絡的實時仿真，同時 EXATA可(kě)以和(hé)外部的實際或仿真的控制中(zhōng)心、變電站(zhàn)通(tōng)訊控制設備互聯及數據交互。
系 統 模 塊
系 統 優 勢
信息物理系統安全演練：
本信息物理融合仿真平台不僅可(kě)以按照同一時間基準同步地完成電力系統及電力調度數據網的實時仿真，同時還可(kě)以仿真出在真實世界中(zhōng)在信息和(hé)物理範疇實際存在的各類網絡攻擊和(hé)偶然性的電力事故。
數據虛拟化：
本信息物理融合仿真平台可(kě)容易的分類出用戶所關(guān)心的各類數據，幫助用戶明确在平台中(zhōng)每一步的實時仿真中(zhōng)系統發生了什麼，有效的觀察并記錄每一個(gè)網絡攻擊的全部流程，評估系統的安全預防措施是否有效。
兼容性：
本信息物理融合仿真平台為客戶提供了一個(gè)信息物理融合的測試環境，可(kě)從信息和(hé)物理兩個(gè)角度評估每一個(gè)智能電力設備的工作狀态。
靈活性：
本信息物理融合仿真平台可(kě)以很方便的更改所仿真的電力系統的拓撲和(hé)電力調度數據網絡拓撲及通(tōng)訊協議，從而可(kě)以幫助用戶各類不同結構的耦合的電力信息物理系統的仿真和(hé)各類不同工況（包括電力系統故障工況和(hé)網絡遭到攻擊的工況）的仿真。
經 典 案 例
電力通(tōng)訊網絡安全攻防對抗靶場
使用我公司的電力信息物理融合仿真平台，為某電力能源院的網絡安全攻防年度決賽提供了一套GCPS融合仿真平台。該平台模拟了西部某大型風場通(tōng)過柔性高壓直流輸電到某東部負荷中(zhōng)心的電力系統的數字仿真場景，包含了12個(gè)大型風電場、MMC柔性直流輸電、繼電保護裝置、風電場監控系統和(hé)一套SCADA監控系統，風電場監控系統分别建立在12台虛拟仿真機上。比賽模拟的靶場場景和(hé)風電場監控的界面如(rú)下(xià)圖所示：
該攻防比賽由12組選手參加，分别對12套風場監控系統進行網絡攻擊和(hé)防守，按照攻擊成功的速度判定比賽結果。這套信息物理融合系統不僅模拟了風電場的網絡通(tōng)信和(hé)監控系統，并且有準确的電力系統模型，可(kě)以真實反映被攻擊成功後風電場和(hé)電網的實時狀況，給電力系統的通(tōng)信網絡安全提供了逼真的演練平台。
