一种基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法与流程

技术特征：

1.一种基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1，根据电力系统中负荷变化的动态行为和混杂行为，确定出描述系统的连续状态变量和离散状态变量；

步骤2，利用petri网对电力系统中，有载调压变压器的离散动态行为进行数学描述，建立起描述离散动态行为的petri网模型；

步骤3，对负荷变化的连续行为进行数学描述，用微分方程来刻画连续状态并利用变迁条件刻画约束条件；

步骤4，模型仿真与分析。

2.根据权利要求1所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，步骤1中，有载调压器在电压发生扰动时自动调节过程中，所述连续状态变量为用户侧负荷的动态变化，所述离散状态变量为有载调压器的动态行为。

3.根据权利要求1所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，步骤1中，负荷变化时，所述连续状态变量为有功和无功所述离散状态变量为变压器分接头位置n。

4.根据权利要求1所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，步骤2中，对有载调压变压器的离散动态行为进行数学描述后的数学模型如下：

其中，V2为负荷侧电压、n(k)表示第k次调节分接头时有载调压器的变比；d表示变压器变比调节步长；ΔV表示电压偏差；Vr为参考电压；f(ΔV)表示分接头上调或下调，这一行为采用时序控制方式，在此控制方式下f(ΔV)表达式如下：

其中，VDB为死区电压，t为延迟时间、Td为计时器延时、Tm为机械延时，表示分接头完成切换这样一个物理运动所需要的延时。

5.根据权利要求1所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，步骤2中，利用petri网中的元素建立起描述离散动态行为的petri网模型，所述元素包括库所、变迁和有向弧。

6.根据权利要求5所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，所述petri网模型的调节过程如下：

受到攻击后，切除一条线路，当有载调压变压器二次侧母线电压V2将过低，即且位置Pup中权标不为0时，变迁T4被激活，位置Pok权标变为0，位置Pup中权标不变，位置t2中权标增加1；经过设定的延时后，如果电压恢复到正常范围或者系统闭锁，则位t2中权标减小1变为0，变迁T5被激活，位置Pok权标恢复为1；如果经过延时后电压依旧过低，且位置Pup中权标不为0，则变迁T6被激活，位置Pup和t2

中权标减小1，位置Pdown和Pok中权标均增加1，回到初始状态，重新检测电压偏差；如果经过连续调高电压后，位置Pup中权标为0，则变迁T4不能激活，即有载调压变压器不能通过分接头上调电压；其中位置Pok用于描述电压正常时有载调压变压器的状态；位置Pup和位置Pdown分别描述有载调压变压器在允许上调和下调电压时的状态；位置t1和t2分别描述有载调压变压器进入上调和下调的延时状态；变迁T1、T2、T3均描述变压器分接头的降压调节过程；变迁T4、T5、T6均描述变压器分接头的升压调节过程；nstep为变压器分接头数目。

7.根据权利要求6所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，步骤3中，负荷变化的连续行为的数学模型利用微分方程描述如下：

其中k是表征负荷水平的标度因子，xp、xq为负载状态变量，Tp、Tq为负载的时间恢复常数，Ps、Qs代表负载的稳态特性，Pt、Qt代表负荷的暂态特性，P0、Q0表示系统稳定运行时的负荷大小，Pd、Qd分别表示负荷的有功和无功，αs、βs、αt、βt为所接入的负荷的参数，V为二次侧电压，k为表征负荷水平的标度因子。

8.根据权利要求7所述的基于Petri网的在网络攻击下稳定负载侧电压的方法，其特征在于，利用变迁条件刻画的约束条件如下：