计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法

本发明属于电力系统信息物理融合与控制领域相关，具体涉及一种计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法。

背景技术：

1、变电站信息物理系统作为智能电网发展的机要环节，是一个多层异构复杂系统。其中变电站系统是电网的重要组成部分，其以变电为主体，集成海量的传感器、执行器、通讯设备和决策单元，采用先进的计算机、通信和控制技术，实现了整个系统的实时感知、动态控制和信息服务。在上述背景之下，针对电力信息物理系统的运行特点，国内外学者从不同角度对其建模方法开展了富有成效的研究，但是，发明人发现，目前针对变电站信息物理系统的建模方法多针对单一情景，难以形成完整的框架体系，通用性欠佳。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，基于信息物理融合的思想，将整个建模过程划分为电力网、信息网和人类社会网三部分；通过建立相邻边关联电力网和信息网以及人类社会网，确定变电站cps的多层耦合关联机制，从而建立计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合模型；本发明对探变电站cps的网攻击风险传播机制、连锁故障演化过程、安全分析和脆弱性评估等方面的研究具有重要意义。

2、为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案是实现的：

3、一种计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，包括以下步骤：

4、s1：根据变电站信息，得到电力网及信息网；

5、s2：搭建变电站信息物理系统两层模型融合框架；

6、s3：建立包括信息物理层模型及决策支持层模型；

7、s4：建立相依边模型，计及人类社会，根据关联特征和耦合关系进行融合建模；

8、优选的，所述s2中对变电站系统电力网进行建模，将其抽象为无向的复杂网络，模型描述为：

9、gpp＝{vp1,...,vpi}

10、优选的，所述s3基于图论数学将变电站系统电力网、信息网及人类社会网抽象为无向图:

11、

12、优选的，所述s3将电力网、信息网之间以及信息网和人类社会网的相互依存关系抽象为“电力网节点-信息节点”，“人类社会节点-信息节点”之间的相邻边epc，esc，即:

13、

14、优选的，所述s4中对保持价值的人类社会现象刻画为模型：人类社会网络中行为有效率与行为的时间间隔阈值有关，即在信息网规定的时间间隔阈值内，人类社会行为才有效。

15、本发明的有益效果是：

16、本发明从多层耦合的角度出发对电力信息物理系统建模，旨在充分反映电网运行的物理过程、信息传递过程和信息处理过程三者之间的相互作用机制，明确电力网、信息网、人类社会以及各个网间接口的功能，从而为电力系统的运行监测和调度控制奠定完善的模型基础，有利于提升电力信息物理融合系统的分析效果和整体性能，提高电力系统运行的安全性和可靠性。

技术特征：

1.计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，其特征在于，所述s2中对变电站系统电力网进行建模，将其抽象为无向的复杂网络，模型描述为：

3.根据权利要求1所述计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，其特征在于，所述s3基于图论数学将变电站系统电力网、信息网及人类社会网抽象为无向图:

4.根据权利要求1所述计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，其特征在于，所述s3将电力网、信息网之间以及信息网和人类社会网的相互依存关系抽象为“电力网节点-信息节点”，“人类社会节点-信息节点”之间的相邻边epc，esc，即:

5.根据权利要求1所述计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，其特征在于，所述s4中对保持价值的人类社会现象刻画为模型：人类社会网络中行为有效率与行为的时间间隔阈值有关，即在信息网规定的时间间隔阈值内，人类社会行为才有效。

技术总结
本发明公开了计及人类社会网络的变电站信息物理系统融合建模方法，基于物理空间与信息空间中人、机、物、环境、信息等要素相互映射、高效协同的思想，将整个建模过程划分为电力网、通信网、信息网和人类社会网四个部分，各部分之间通过接口模型进行关联，从而建立计及人类社会网络的多层耦合变电站信息物理系统一体化模型。对变电站信息物理系统各部分的关联机制、网络攻击风险传播过程、脆弱性评估等方面的探索具有重要意义。

技术研发人员：王洪亮,涂婧琳,赵成俊
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13