一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，通過(guò)根據(jù)層次分析法建立電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系；對(duì)系統(tǒng)的安全威脅事件進(jìn)行檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，得到各安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量；計(jì)算得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值；根據(jù)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。本發(fā)明提出的方法首次從宏觀層面展示ECPS的安全狀況，明確了ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的輸入量與輸出量之間的映射關(guān)系及對(duì)ECPS安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響并提升了ECPS安全防護(hù)的目的性；有效提升針對(duì)各類高危害性安全威脅進(jìn)行安全防護(hù)的目的性，有助于從整體層面改善ECPS的運(yùn)行狀況，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力信息物理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域，具體涉及一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，電力信息物理系統(tǒng)(Electric Cyber Physical Systems，ECPS)的研究與建設(shè)飛速發(fā)展，已經(jīng)深刻變革了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的工作方式。越來(lái)越多分布式、間歇式新能源被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，并且大量的信息通信設(shè)備被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量測(cè)、仿真分析、優(yōu)化控制等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了信息流與能量流的雙向互動(dòng)。但是電力信息物理系統(tǒng)的安全問題卻日益突出，越來(lái)越多的安全威脅時(shí)刻干擾著電力信息物理系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，特別是近幾年由信息威脅引發(fā)的跨空間級(jí)聯(lián)故障迭起，嚴(yán)重危害了電力信息物理系統(tǒng)的正常工作，如“北美8.14大停電”、伊朗震網(wǎng)病毒事件、烏克蘭電網(wǎng)遭惡意攻擊停運(yùn)等事故等。因此，亟需一種能夠?qū)﹄娏π畔⑽锢硐到y(tǒng)運(yùn)行安全狀況進(jìn)行宏觀評(píng)判的技術(shù)手段，以便于實(shí)時(shí)掌握其安全狀況，并對(duì)高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。
[0003]現(xiàn)有的宏觀運(yùn)行安全狀況分析技術(shù)為信息空間中的安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù)與電網(wǎng)安全性評(píng)估技術(shù)。其中信息空間的安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù)主要的目的是，依據(jù)對(duì)各類信息安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果來(lái)評(píng)判當(dāng)前信息空間的整體安全態(tài)勢(shì)。利用層次分析法、圖論、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等智能化評(píng)估算法構(gòu)造包含各種信息安全威脅權(quán)重的評(píng)估指標(biāo)體系，并將各種信息安全威脅的實(shí)時(shí)發(fā)生次數(shù)與其對(duì)應(yīng)的權(quán)重加權(quán)求和以得到實(shí)時(shí)信息安全威脅態(tài)勢(shì)值，并利用信息安全威脅態(tài)勢(shì)值來(lái)描述信息空間的宏觀安全狀況。而電網(wǎng)安全性評(píng)估技術(shù)以電力系統(tǒng)潮流仿真計(jì)算為核心技術(shù)，通過(guò)計(jì)算電網(wǎng)實(shí)時(shí)的潮流變化，發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)發(fā)生的電力系統(tǒng)故障，并分析其對(duì)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響，以發(fā)現(xiàn)安全隱患，進(jìn)而確定相應(yīng)的處理方式。
[0004]而ECPS中的安全威脅除了信息威脅、電力系統(tǒng)故障之外，還有由信息威脅引發(fā)的跨空間連鎖電力系統(tǒng)故障，該類故障較為特殊，其故障源頭在信息空間，故障的最終影響點(diǎn)在電力系統(tǒng)，其產(chǎn)生和傳播過(guò)程跨越了信息空間和電力系統(tǒng)，故其危害性要遠(yuǎn)高于其他兩類安全威脅。
[0005]由上述分析可見，在當(dāng)前的ECPS運(yùn)行狀況安全性分析技術(shù)中，各種安全性分析技術(shù)只是針對(duì)某一具體層面的安全威脅進(jìn)行評(píng)估且相互之間缺乏關(guān)聯(lián)關(guān)系，如安全態(tài)勢(shì)感知技術(shù)只面向信息空間安全問題，電網(wǎng)安全性評(píng)估技術(shù)只適用于電力系統(tǒng)，缺少一種能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)ECPS全域安全性進(jìn)行宏觀評(píng)判的方法。
[0006]因此亟需提出一種能夠適用于ECPS全域，并能夠?qū)ζ渲懈黝惏踩{進(jìn)行綜合評(píng)判的評(píng)估技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供的一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，該方法首次從宏觀層面展示ECPS的安全狀況，明確了ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的輸入量與輸出量之間的映射關(guān)系及對(duì)ECPS安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響并提升了 ECPS安全防護(hù)的目的性;有效提升針對(duì)各類高危害性安全威脅進(jìn)行安全防護(hù)的目的性，有助于從整體層面改善ECPS的運(yùn)行狀況，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，所述方法用層次分析法對(duì)電力信息物理系統(tǒng)的全域安全威脅態(tài)勢(shì)進(jìn)行綜合評(píng)判，所述方法包括如下步驟:
[0010]步驟1.根據(jù)層次分析法建立所述電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系；
[0011]步驟2.對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅事件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，得到各所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量；
[0012]步驟3.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，計(jì)算得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值；
[0013]步驟4.根據(jù)所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)生敬口目。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟I包括:
[0015]1-1.將所述電力信息物理系統(tǒng)的全部安全威脅事件設(shè)定為所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸入量，將安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值設(shè)定為所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸出量，完成建立所述電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的建立；
[0016]1-2.計(jì)算得到所述電力信息物理系統(tǒng)的各所述安全威脅事件的危害性權(quán)重。
[0017]優(yōu)選的，所述1-1包括:
[0018]根據(jù)所述層次分析法將所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系自下而上劃分為指標(biāo)層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層；
[0019]其中，指標(biāo)層包括各類所述安全威脅事件；
[0020]所述準(zhǔn)則層由多層構(gòu)成、且所述準(zhǔn)則層包括各類所述安全威脅事件的特征;各類所述安全威脅事件的特征根據(jù)其危害性在所述準(zhǔn)則層中劃分為危害性強(qiáng)事件、危害性中事件或危害性弱事件；
[0021 ]所述目標(biāo)層包括所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。
[0022]優(yōu)選的，所述1-2包括:
[0023]a.對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)中各類所述安全威脅事件進(jìn)行危害性權(quán)重初始賦值；
[0024]b.確定所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系中每層所包括的指標(biāo)之間的兩兩判斷矩陣并求解所述判斷矩陣的特征向量;并以所述特征向量作為每層的各指標(biāo)相對(duì)上一層指標(biāo)的影響系數(shù)；
[0025]c.用加權(quán)求和的方法逐層確定各種所述安全威脅時(shí)間對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的危害性權(quán)重，其中，各類所述安全威脅事件的危害性權(quán)重值與其對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)的危害程度成正比。
[0026]優(yōu)選的，所述步驟2中的所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量包括:信息威脅檢測(cè)結(jié)果、電力系統(tǒng)故障檢測(cè)結(jié)果及跨空間級(jí)聯(lián)故障檢測(cè)結(jié)果。
[0027]優(yōu)選的，所述步驟3包括:
[0028]3-1.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系；
[0029]3-2.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量與所述述安全威脅事件的危害性權(quán)重相乘后求和，得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。
[0030]優(yōu)選的，所述步驟4包括:
[0031]4-1.根據(jù)所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值得到所述電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全狀況并進(jìn)行宏觀安全狀況告警;其中，所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值與所述電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全性成反比；
[0032]4-2.對(duì)發(fā)生的所述安全威脅事件特征的類別為強(qiáng)的所述安全威脅事件，進(jìn)行高危害性安全威脅實(shí)時(shí)告警。
[0033]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，通過(guò)根據(jù)層次分析法建立電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系;對(duì)系統(tǒng)的安全威脅事件進(jìn)行檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，得到各安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量;計(jì)算得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值;根據(jù)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。本發(fā)明提出的方法首次從宏觀層面展示ECPS的安全狀況，明確了ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的輸入量與輸出量之間的映射關(guān)系及對(duì)ECPS安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響并提升了ECPS安全防護(hù)的目的性;有效提升針對(duì)各類高危害性安全威脅進(jìn)行安全防護(hù)的目的性，有助于從整體層面改善ECPS的運(yùn)行狀況，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0034]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果:
[0035]1、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，基于層次分析法的ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，對(duì)各類安全威脅的危害性進(jìn)行了精確評(píng)價(jià)，并可對(duì)ECPS的宏觀安全狀況進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)及告警，有效指導(dǎo)運(yùn)維人員采取針對(duì)性防護(hù)措施，保障ECPS安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0036]2、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，首次提出了基于層次分析法(Analytic HierarchyProcess，AHP)的ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，從宏觀層面展示ECPS的安全狀況。
[0037]3、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，首次建立了層次化的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，明確了ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的輸入量與輸出量之間的映射關(guān)系。該體系自下而上分別為“指標(biāo)層”、“準(zhǔn)則層”和“目標(biāo)層”，以各類安全威脅作為指標(biāo)層，以各類安全威脅的特征構(gòu)造準(zhǔn)則層，并在準(zhǔn)則層中依照各類安全威脅的危害性進(jìn)行歸類，分成“強(qiáng)”、“中”和“弱”三類，以安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值作為目標(biāo)層。
[0038]4、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，首次提出了各類安全威脅危害性權(quán)重的計(jì)算方法，明確了其對(duì)ECPS安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響。
[0039]5、本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，首次結(jié)合ECPS安全威脅檢測(cè)技術(shù)和安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判技術(shù)，對(duì)“強(qiáng)”類別安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、及時(shí)告警，提升了 ECPS安全防護(hù)的目的性。
[0040]6、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1是本發(fā)明的一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法的流程圖；
[0042]圖2是本發(fā)明的評(píng)判方法中步驟I的流程示意圖；
[0043]圖3是本發(fā)明的評(píng)判方法中步驟3的流程示意圖；
[0044]圖4是本發(fā)明的評(píng)判方法中步驟4的流程示意圖；
[0045]圖5是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的基于層次分析法的ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法的工作流程圖；
[0046]圖6是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的層次化安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖7是本發(fā)明的具體應(yīng)用例中的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值的計(jì)算過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049]如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，方法用層次分析法對(duì)電力信息物理系統(tǒng)的全域安全威脅態(tài)勢(shì)進(jìn)行綜合評(píng)判，包括如下步驟:
[0050]步驟1.根據(jù)層次分析法建立電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系；
[0051]步驟2.對(duì)電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅事件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，得到各安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量；
[0052]步驟3.將安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，計(jì)算得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值；
[0053]步驟4.根據(jù)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。
[0054]如圖2所示，步驟I包括:
[0055]1-1.將電力信息物理系統(tǒng)的全部安全威脅事件設(shè)定為態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸入量，將安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值設(shè)定為態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸出量，完成建立電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的建立；
[0056]1-2.計(jì)算得到電力信息物理系統(tǒng)的各安全威脅事件的危害性權(quán)重。
[0057]其中，1-1包括:
[0058]根據(jù)層次分析法將安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系自下而上劃分為指標(biāo)層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層；
[0059]其中，指標(biāo)層包括各類安全威脅事件；
[0060]準(zhǔn)則層由多層構(gòu)成、且準(zhǔn)則層包括各類安全威脅事件的特征;各類安全威脅事件的特征根據(jù)其危害性在準(zhǔn)則層中劃分為危害性強(qiáng)事件、危害性中事件或危害性弱事件；[0061 ]目標(biāo)層包括安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。
[0062]其中，1-2包括:
[0063]a.對(duì)電力信息物理系統(tǒng)中各類安全威脅事件進(jìn)行危害性權(quán)重初始賦值；
[0064]b.確定安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系中每層所包括的指標(biāo)之間的兩兩判斷矩陣并求解判斷矩陣的特征向量;并以特征向量作為每層的各指標(biāo)相對(duì)上一層指標(biāo)的影響系數(shù)；
[0065]c.用加權(quán)求和的方法逐層確定各種安全威脅時(shí)間對(duì)電力信息物理系統(tǒng)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的危害性權(quán)重，其中，各類安全威脅事件的危害性權(quán)重值與其對(duì)電力信息物理系統(tǒng)的危害程度成正比。
[0066]其中，步驟2中的安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量包括:信息威脅檢測(cè)結(jié)果、電力系統(tǒng)故障檢測(cè)結(jié)果及跨空間級(jí)聯(lián)故障檢測(cè)結(jié)果。
[0067]如圖3所示，步驟3包括:
[0068]3-1.將安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系；
[0069]3-2.將安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量與述安全威脅事件的危害性權(quán)重相乘后求和，得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。
[0070]如圖4所示，步驟4包括:
[0071]4-1.根據(jù)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值得到電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全狀況并進(jìn)行宏觀安全狀況告警;其中，安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值與電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全性成反比；
[0072]4-2.對(duì)發(fā)生的安全威脅事件特征的類別為強(qiáng)的安全威脅事件，進(jìn)行高危害性安全威脅實(shí)時(shí)告警。
[0073]本發(fā)明提供一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法的具體應(yīng)用例，如下:
[0074]通過(guò)建立基于層次分析法建立的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，得到各類安全威脅的危害性權(quán)重，進(jìn)而將各類安全威脅的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值，并利用安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值反映ECPS的宏觀運(yùn)行安全狀況，并對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。本發(fā)明的技術(shù)方案涉及的一種基于層次分析法的電力信息物理系統(tǒng)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，其特征是所述方法包含以下步驟，如圖5所示:
[0075]步驟1:基于層次分析法建立安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系。所述步驟I由以下步驟組成:
[0076]步驟1.1:建立層次化的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系架構(gòu)。首先，確定安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸入量和輸出量，設(shè)定各類安全威脅的實(shí)時(shí)檢測(cè)結(jié)果作為輸入量，安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值作為輸出量；
[0077]進(jìn)而，依據(jù)層次分析法將安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系自下而上劃分為“指標(biāo)層”、“準(zhǔn)則層”和“目標(biāo)層”，其中準(zhǔn)則層可由多層構(gòu)成，以各類安全威脅作為指標(biāo)層，以各類安全威脅的特征構(gòu)造準(zhǔn)則層，并在準(zhǔn)則層中依照各類安全威脅的危害性進(jìn)行歸類，分成“強(qiáng)”、“中”和“弱”三類，以安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值作為目標(biāo)層，如圖6所示；
[0078]步驟1.2:計(jì)算各類安全威脅的危害性權(quán)重。先對(duì)ECPS中各類安全威脅進(jìn)行危害性權(quán)重初始賦值，再確定安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系中每層所有的指標(biāo)之間的兩兩判斷矩陣并求解判斷矩陣的特征向量，并以特征向量作為每層的各指標(biāo)相對(duì)上一層指標(biāo)的影響系數(shù)，最后用加權(quán)求和的方法逐層確定各種安全威脅對(duì)ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的最終危害性權(quán)重，各類安全威脅的權(quán)重值正比于其對(duì)ECPS的危害程度。
[0079]步驟2:將ECPS安全威脅檢測(cè)結(jié)果(包括信息威脅檢測(cè)結(jié)果、電力系統(tǒng)故障檢測(cè)結(jié)果、跨空間級(jí)聯(lián)故障檢測(cè)結(jié)果等三類數(shù)據(jù))，輸入到態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，與其在安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系中的最終危害性權(quán)重相乘并最終求和，以得到實(shí)時(shí)的ECPS安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值，如圖7所示。
[0080]步驟3:ECPS宏觀安全狀況告警和高危害性安全威脅告警。所述步驟3由以下步驟組成:
[0081 ]步驟3.1:宏觀安全狀況告警。根據(jù)計(jì)算得到的安全威脅態(tài)勢(shì)評(píng)價(jià)值評(píng)判ECPS的整體安全性，態(tài)勢(shì)值越高則安全性越弱，反之態(tài)勢(shì)值越低則安全性越高。
[0082]步驟3.2:高危害性安全威脅告警。依據(jù)ECPS安全威脅檢測(cè)結(jié)果和安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判結(jié)果，對(duì)已發(fā)生的“強(qiáng)”類別安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。
[0083]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判方法，其特征在于，所述方法用層次分析法對(duì)電力信息物理系統(tǒng)的全域安全威脅態(tài)勢(shì)進(jìn)行綜合評(píng)判，所述方法包括如下步驟: 步驟1.根據(jù)層次分析法建立所述電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系； 步驟2.對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)的安全威脅事件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)，得到各所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量； 步驟3.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系，計(jì)算得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值； 步驟4.根據(jù)所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值對(duì)發(fā)生的高危害性安全威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)告警。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I包括: 1-1.將所述電力信息物理系統(tǒng)的全部安全威脅事件設(shè)定為所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸入量，將安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值設(shè)定為所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的輸出量，完成建立所述電力信息物理系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系的建立； 1-2.計(jì)算得到所述電力信息物理系統(tǒng)的各所述安全威脅事件的危害性權(quán)重。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述1-1包括: 根據(jù)所述層次分析法將所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系自下而上劃分為指標(biāo)層、準(zhǔn)則層和目標(biāo)層； 其中，指標(biāo)層包括各類所述安全威脅事件； 所述準(zhǔn)則層由多層構(gòu)成、且所述準(zhǔn)則層包括各類所述安全威脅事件的特征;各類所述安全威脅事件的特征根據(jù)其危害性在所述準(zhǔn)則層中劃分為危害性強(qiáng)事件、危害性中事件或危害性弱事件； 所述目標(biāo)層包括所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述1-2包括: a.對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)中各類所述安全威脅事件進(jìn)行危害性權(quán)重初始賦值； b.確定所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系中每層所包括的指標(biāo)之間的兩兩判斷矩陣并求解所述判斷矩陣的特征向量;并以所述特征向量作為每層的各指標(biāo)相對(duì)上一層指標(biāo)的影響系數(shù)； c.用加權(quán)求和的方法逐層確定各種所述安全威脅時(shí)間對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判的危害性權(quán)重，其中，各類所述安全威脅事件的危害性權(quán)重值與其對(duì)所述電力信息物理系統(tǒng)的危害程度成正比。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量包括:信息威脅檢測(cè)結(jié)果、電力系統(tǒng)故障檢測(cè)結(jié)果及跨空間級(jí)聯(lián)故障檢測(cè)結(jié)果。6.如權(quán)利要求2或4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括: 3-1.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量輸入所述態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判指標(biāo)體系； 3-2.將所述安全威脅事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量與所述述安全威脅事件的危害性權(quán)重相乘后求和，得到安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括: 4-1.根據(jù)所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值得到所述電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全狀況并進(jìn)行宏觀安全狀況告警;其中，所述安全威脅態(tài)勢(shì)綜合評(píng)判值與所述電力信息物理系統(tǒng)的宏觀運(yùn)行安全性成反比； 4-2.對(duì)發(fā)生的所述安全威脅事件特征的類別為強(qiáng)的所述安全威脅事件，進(jìn)行高危害性安全威脅實(shí)時(shí)告警。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK105844425SQ201610219201
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】王宇飛, 高昆侖, 趙婷
【申請(qǐng)人】全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司