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CN111967738A - 一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质 - Google Patents

一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质 Download PDF

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CN111967738A CN202010756851.4A CN202010756851A CN111967738A CN 111967738 A CN111967738 A CN 111967738A CN 202010756851 A CN202010756851 A CN 202010756851A CN 111967738 A CN111967738 A CN 111967738A
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Abstract

本发明涉及一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质，建立电网运行仿真模型；对信息层的输入信息进行识别，若为潜在攻击威胁，对潜在攻击威胁进行分类，当为第一类信息攻击时对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过则生成第一告警信号，若校核不通过则生成第二告警信号，并得到第一预警调度方案存入调度中心；当为第二类信息攻击时对模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过则生成第三告警信号，并得到第二预警调度方案存入所述调度中心，若校核不通过则生成第四告警信号，并得到第三预警调度方案存入所述调度中心。本发明对潜在信息攻击进行预先分类风险评估，并根据能量层实时状态做出快速地风险分析与预警。

Description

一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质
技术领域
本发明涉及电网信息能量融合系统安全技术领域，尤其涉及一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质。
背景技术
智能电网是在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的结合应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好的目标，其主要特征包括自愈、激励和保护用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行等。在传统智能电网中，电力系统发电、输电、配电、用电各环节的通信信息平台往往以电力专网为主，以保障现代电网的坚强性与可靠性。
随着智能电网与能源互联网的快速发展，电力物联网与智能电网进行了深度的交互融合，而泛在电力物联网与智能电网的交互融合打破了信息网络层(简称信息层)与能量物理层(简称能量层)之间的壁垒，促进了信息系统之间的数据融合与信息共享，使传统供能系统、各类型分布式能源、储能设备以及其他可控负荷之间实现协调优化控制，形成了全新的信息-能量系统(也称信息能量融合系统)。
然而，信息层-能量层的融合也给现代智能电网带来了更高的开放性，电力市场、互联网技术的开放会引入海量的外界信息，使能量层感知、控制设备更容易受到信息层的信息攻击与恶意篡改。在海量信息接入的情况下，系统难以直接地提前分辨出部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击。
因此，有必要提出一种电网信息能量融合系统的风险预警方法，能有效地对潜在的信息攻击进行预先的风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质，能有效地对潜在的信息攻击进行预先的风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种电网信息能量融合系统的风险预警方法，包括以下步骤：
步骤1：获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
步骤2：获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，则执行步骤3，否则获取下一时刻的所述输入信息；
步骤3：获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类，若所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，则执行步骤4；若所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，则依次执行步骤5和步骤6；
步骤4：利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号，若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
步骤5：利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；若校核不通过，则生成第四告警信号，并执行步骤6；
步骤6：获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，按照第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
依据本发明的另一方面，还提供了一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，应用于本发明的电网信息能量融合系统的风险预警方法中，包括建模模块、识别模块、分类模块、第一分析预警模块和第二分析预警模块；
所述建模模块，用于获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
所述识别模块，用于获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，执行所述分类模块，否则获取下一时刻的所述输入信息；
所述分类模块，用于当所述输入信息被识别为潜在攻击威胁时，获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类；
所述第一分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号，若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
所述第二分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；
若校核不通过，则生成第四告警信号，获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，按照第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
依据本发明的另一方面，提供了一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现本发明中的电网信息能量融合系统的风险预警营方法中的步骤。
依据本发明的另一方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括：至少一个指令，在所述指令被执行时实现本发明的电网信息能量融合系统的风险预警方法中的步骤。
本发明的电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质的有益效果是：在信息层-能量层的融合后的电网信息能量融合系统中，由于信息层向该融合系统中的输入信息有可能是会对电网运行造成威胁的信息攻击，因此为便于后续对这些信息攻击进行分析和预警，首先获取能量层的电网运行状态信息，并采用Matpower潮流法，根据电网运行状态信息建立电网运行仿真模型，能更准确地模拟出真实的配电网运行情况以及预测配电网的运行变化；然后对输入信息进行识别，若其为潜在攻击威胁，则进行后续的分类并根据分类情况采取相对应的分析和预警措施；若不为潜在攻击威胁，则说明当前时刻的输入信息不会对电网运行造成攻击和威胁，继续获取下一时刻的输入信息进行下一循环的风险预警；当识别为潜在攻击威胁时，获取安全约束条件集合，该安全约束条件集合用于判别当前全网的运行状态是否符合安全标准，是否存在运行风险，因此通过该安全约束条件集合便于后续对潜在攻击威胁进行分析和判断；由于对电网运行会造成威胁的信息攻击分为两大类(一类是对线路或重要节点进行攻击而造成线路潮流越限或电压崩溃等运行风险的第一类信息攻击，另一类是对电力市场中发电机、发电商的报价进行攻击，而造成市场报价混乱、不能正常出清或出清对应的机组计划不满足安全约束校核的第二类信息攻击)，每一类的信息攻击需要采取的分析措施和预警措施均不同，因此通过分类便于后续根据分类结果更快速地、准确地作出风险分析与预警方案的调度；
当分类后，若为第一类信息攻击，利用电网运行仿真模型进行模拟，得到在该信息攻击下的模拟运行状态信息(即模拟情况下得到的电网运行状态信息)，再利用安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核以检验电网中是否发生线路潮流越限或电压崩溃等风险，若校核通过，说明在该第一类信息攻击下，电网运行并未发现上述运行风险，此时只需要向全网发出第一告警信号以提示相关人员，而无需采取措施来改变电网运行，若校核不通过，则说明此时电网运行存在上述严重的运行风险，在发出第二告警信号的同时还需要按照第一预警调度方法，得到此时对应的第一预警调度方案以使电网运行符合安全约束，同时将该第一预警调度方案(主要包括电网各个可调控资源设备的调节对应的调节计划)存入调度中心，以便后续在相同情况下直接调用该第一预警调度方案；
当分类后，若为第二类信息攻击，同样需要利用电网运行仿真模型进行模拟，得到在该信息攻击下的模拟机组计划，同样地，利用安全约束条件集合对在该模拟机组计划下的电网运行状态进行安全约束校核以检验电网中是否发生线路潮流越限或电压崩溃等风险，若校核通过，说明在该第二类信息攻击下，电网运行并未发现线路潮流越限或电压崩溃等运行风险，此时需要向全网发出第三告警信号以提示相关人员，还需要将在该第二类信息攻击情况下，根据模拟机组计划得到的第二预警调度方案(主要包括电网中各机组对应的调度计划)告知相关人员或机组，以作适应性调整；若校核不通过，说明在该第二类信息攻击下，电网运行发现严重的运行风险，此时不仅需要向全网发出第四告警信号以提示相关人员，还需要根据在该第二类信息攻击情况下，得到满足安全约束校核的备选机组计划，并根据备选机组计划得到的第三预警调度方案(同样包括电网中各机组对应的调度计划)告知相关人员；以实现不仅要提醒相关人员在电网信息能量融合系统中存在信息攻击，还要在不同的情况下提供对应的预警调度方案以应对信息攻击；
本发明的电网信息能量融合系统的风险预警方法、系统和介质，能在海量信息接入的情况下，有效地对潜在的信息攻击进行预先的分类风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施例一中一种电网信息能量融合系统的风险预警方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一中对第一类信息攻击进行风险分析和预警的流程示意图；
图3为本发明实施例一中第一预警调度方法的流程示意图；
图4为本发明实施例一中对第二类信息攻击进行风险分析和预警的流程示意图；
图5为本发明实施例一中第二预警调度方法的流程示意图；
图6为本发明实施例一中得到第三预警调度方案的流程示意图；
图7为本发明实施例一中第三预警调度方法的流程示意图；
图8为本发明实施例二中一种电网信息能量融合系统的风险预警系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面结合附图，对本发明进行说明。
实施例一、如图1所示，一种电网信息能量融合系统的风险预警方法，包括以下步骤：
S1：获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
S2：获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，则执行S3，否则获取下一时刻的所述输入信息；
S3：获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类，若所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，则执行S4；若所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，则依次执行S5和S6；
S4：利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号，若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
S5：利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；若校核不通过，则生成第四告警信号，并执行S6；
S6：获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，并按照第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
在信息层-能量层的融合后的电网信息能量融合系统中，由于信息层向该融合系统中的输入信息有可能是会对电网运行造成威胁的信息攻击，因此为便于后续对这些信息攻击进行分析和预警，首先获取能量层的电网运行状态信息，并采用Matpower潮流法，根据电网运行状态信息建立电网运行仿真模型，能更准确地模拟出真实的配电网运行情况以及预测配电网的运行变化；然后对输入信息进行识别，若其为潜在攻击威胁，则进行后续的分类并根据分类情况采取相对应的分析和预警措施；若不为潜在攻击威胁，则说明当前时刻的输入信息不会对电网运行造成攻击和威胁，继续获取下一时刻的输入信息进行下一循环的风险预警；当识别为潜在攻击威胁时，获取安全约束条件集合，该安全约束条件集合用于判别当前全网的运行状态是否符合安全标准，是否存在运行风险，因此通过该安全约束条件集合便于后续对潜在攻击威胁进行分析和判断；由于对电网运行会造成威胁的信息攻击分为两大类(一类是对线路或重要节点进行攻击而造成线路潮流越限或电压崩溃等运行风险的第一类信息攻击，另一类是对电力市场中发电机、发电商的报价进行攻击，而造成市场报价混乱、不能正常出清或出清对应的机组计划不满足安全约束校核的第二类信息攻击)，每一类的信息攻击需要采取的分析措施和预警措施均不同，因此通过分类便于后续根据分类结果更快速地、准确地作出风险分析与预警方案的调度；
当分类后，若为第一类信息攻击，利用电网运行仿真模型进行模拟，得到在该信息攻击下的模拟运行状态信息(即模拟情况下得到的电网运行状态信息)，再利用安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核以检验电网中是否发生线路潮流越限或电压崩溃等风险，若校核通过，说明在该第一类信息攻击下，电网运行并未发现上述运行风险，此时只需要向全网发出第一告警信号以提示相关人员，而无需采取措施来改变电网运行，若校核不通过，则说明此时电网运行存在上述严重的运行风险，在发出第二告警信号的同时还需要按照第一预警调度方法，得到此时对应的第一预警调度方案以使电网运行符合安全约束，同时将该第一预警调度方案(主要包括电网各个可调控资源设备的调节对应的调节计划)存入调度中心，以便后续在相同情况下直接调用该第一预警调度方案；
当分类后，若为第二类信息攻击，同样需要利用电网运行仿真模型进行模拟，得到在该信息攻击下的模拟机组计划，同样地，利用安全约束条件集合对在该模拟机组计划下的电网运行状态进行安全约束校核以检验电网中是否发生线路潮流越限或电压崩溃等风险，若校核通过，说明在该第二类信息攻击下，电网运行并未发现线路潮流越限或电压崩溃等运行风险，此时需要向全网发出第三告警信号以提示相关人员，还需要将在该第二类信息攻击情况下，根据模拟机组计划得到的第二预警调度方案(主要包括电网中各机组对应的调度计划)告知相关人员或机组，以作适应性调整；若校核不通过，说明在该第二类信息攻击下，电网运行发现严重的运行风险，此时不仅需要向全网发出第四告警信号以提示相关人员，还需要根据在该第二类信息攻击情况下，得到满足安全约束校核的备选机组计划，并根据备选机组计划得到的第三预警调度方案(同样包括电网中各机组对应的调度计划)告知相关人员；以实现不仅要提醒相关人员在电网信息能量融合系统中存在信息攻击，还要在不同的情况下提供对应的预警调度方案以应对信息攻击；
本实施例的电网信息能量融合系统的风险预警方法，能在海量信息接入的情况下，有效地对潜在的信息攻击进行预先的分类风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
优选地，所述电网运行状态信息包括配电网节点运行状态信息和配电网线路运行状态信息；所述输入信息包括节点运行状态指令、线路开关状态指令和电力市场报价指令。
通过上述配电网节点运行状态信息和配电网线路运行状态信息，能充分地体现整个配电网的运行状态和预测配电网的运行变化，因此基于上述电网运行状态信息得到的电网运行仿真模型更符合真实情况，便于后续模拟信息攻击并对不同类型的信息攻击进行分析和预警；信息层输入的输入信息有多种，由于能对整个电网信息能量融合系统产生威胁的信息攻击根据信息攻击位置来分，主要包括节点信息攻击、线路信息攻击和电力价格信息攻击，因此获取节点运行状态指令、线路开关状态指令和电力市场报价指令，能便于后续准确判断出对电网信息能量融合系统可能产生威胁的潜在攻击威胁，进而进行风险预警；
其中，潮流计算是电力系统计算分析的一种最基本分析，通过求取在给定运行方式下电网各节点电压、电流和功率分布来检查各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率分布和功率省耗是否合理等电力系统状态情况，而Matpower潮流法是一种基于Matpower计算机程序的潮流计算方法，通过Matpower潮流法一方面能准确构建出电力系统的仿真模型(即电网运行仿真模型)，另一方面能对整个电力系统进行仿真分析，实现对电网信息能量融合系统的风险分析与预警。
其中，出清具体是指市场出清，市场出清是经济学的一个重要概念，在一般的经济分析中，常常假定通过价格机制可以自动实现市场出清，即价格的波动决定了消费者的购买量和厂商的生产量，并使供给量与需求量相等。但是，在现实经济中，影响市场出清的有许多因素，例如，在不同的产业结构中，产品的同质性、需求和供给的变动性、存货量以及生产的计划性等有较大的差别，这导致不同产业中厂商行为的较大差别，这些都会对市场出清过程产生很大的影响。具体来说，市场出清是指在市场调节供给和需求的过程中市场机制能够自动地消除超额供给(供给大于需求)或超额需求(供给小于需求)市场在短期内自发地趋于供给等于需求的均衡状态。在给定的价格之下，市场上的意愿供给等于意愿需求。
在本实施例中，出清指通过电力报价的修改来实现电力的报价市场的出清，而出清结果是指该通过电力报价的修改所得到的是否正常出清或出清所得的机组计划是否满足安全约束条件的结果。
具体地，本实施例S2中对输入信息进行识别时，对于节点运行状态指令或线路开关状态指令，可根据本地冗余测量数据和相邻变电站的测量数据，通过状态估计，识别其是否为潜在的可疑信号，若发现控制中心接收到的状态与本地估计的状态有较大差别，则识别为潜在攻击威胁；而对于电力市场报价指令，则将其分别与当前时间断面的市场总体报价、发电商/大用户的历史报价数据进行对比，识别其是否为潜在的可疑数据，若发现该电力市场报价指令与市场总体报价或历史报价数据差距较大，则识别为潜在攻击威胁。
优选地，在S3中，获取所述安全约束条件集合的具体步骤包括：
从所述电网运行仿真模型中获取当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备的可调节状态信息，根据所有可调控资源设备的可调节状态信息，得到所述安全约束条件集合；
其中，所述安全约束条件集合包括节点功率平衡约束条件、节点电压约束条件、线路潮流约束条件、设备出力状态约束条件和储能状态约束条件。
上述根据所有可调控资源设备的可调节状态信息所得到的五个约束条件所构成的安全约束条件集合，能提供后续对潜在攻击威胁进行风险分析时的校核依据，进而能有效对潜在攻击威胁进行提前分类风险分析与预定调度，并进一步保证风险分析和预警调度之后的电网的正常稳定运行。
具体地，本实施例S3中潜在攻击威胁有两类，一类是对线路或重要节点进行攻击而造成线路潮流越限或电压崩溃等运行风险的第一类信息攻击，另一类是对电力市场中发电机、发电商的报价进行攻击，而造成市场报价混乱、不能正常出清或出清对应的机组计划不满足安全约束校核的第二类信息攻击；其中，第一类信息攻击又分为节点信息攻击和线路信息攻击，节点信息攻击主要是对于发电厂、变电站等电网中重要节点进行攻击，修改节点的运行指令信息；线路信息攻击主要是对于网络中线路进行攻击，修改联络线路的开关状态指令；第二类信息攻击具体称为电力价格信息攻击。
具体地，可调控资源设备包括分布式电源、柔性电荷、储能系统和无功补偿设备等，可调节状态信息包括上述可调节资源设备的功率的当前可用容量、可调节功率的上限与下限、爬坡速率、设备开关状态等数据；
具体地，本实施例S3中获取到的可调节状态信息包括：第a个分布式电源有功功率的可调节下限与上限
Figure BDA0002611856800000121
第a个分布式电源最大爬坡速率
Figure BDA0002611856800000122
第b个柔性负荷的可调节功率下限与上限
Figure BDA0002611856800000123
储能系统荷电状态的下限与上限SOCmin、SOCmax，当前t时刻下的储能荷电状态SOCt，储能系统的最大功率
Figure BDA0002611856800000131
第c类无功补偿设备的最大无功输出
Figure BDA0002611856800000132
当前t时刻下的第d个设备开关状态
Figure BDA0002611856800000133
当
Figure BDA0002611856800000134
为1时表示设备开启，当
Figure BDA0002611856800000135
为0时表示设备关闭。
优选地，所述第一类信息攻击具体为节点信息攻击或线路信息攻击，所述模拟运行状态信息包括节点模拟状态信息和线路模拟状态信息；
如图2所示，S4具体包括以下步骤：
S41：利用所述电网运行仿真模型对所述节点信息攻击或所述线路信息攻击进行模拟，得到所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息；
S42：基于所述Matpower潮流法，利用所述电网运行仿真模型和所述安全约束条件集合对所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息分别进行安全约束校核，当所述节点模拟状态信息不存在节点电压超标且所述线路模拟状态信息不存在线路潮流越限时，则判定校核通过，直接生成所述第一告警信号，当所述节点模拟状态信息存在节点电压超标和/或所述线路模拟状态信息存在线路潮流越限时，则判定校核不通过，生成所述第二告警信号，并按照所述第一预警调度方法得到所述第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入所述调度中心；
其中，如图3所示，所述第一预警调度方法具体包括以下步骤：
步骤421：按照灵活性等级将当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备进行分类，得到多个分级调控资源设备组；
步骤422：获取每个分级调控资源设备组的调控系数，并获取每个分级调控资源设备组中的每个可调控资源设备的调节成本和调节量，根据所有调控系数以及所有可调控资源设备的调节成本和调节量得到目标优化函数；
步骤423：根据所述目标优化函数和所述安全约束条件集合构建优化决策模型；
步骤424：采用内点法，对所述优化决策模型进行优化求解，得到所述第一预警调度方案并存入所述调度中心。
当为节点信息攻击时，利用Matpower计算机程序在电网运行仿真模型中对节点信息攻击对应的信息攻击位置处的节点运行状态信息进行修改，即实现了对节点信息攻击的模拟，当修改了节点运行状态信息后，该给定情况下的线路运行状态信息也会发生改变，因此会得到在该给定情况下的节点模拟状态信息和线路模拟状态信息，包括变化后的节点电压、功率、线路潮流、出力状态约束等数据；同理，当为线路信息攻击，利用Matpower计算机程序在电网运行仿真模型中对线路信息攻击对应的信息攻击位置处的线路运行状态信息进行修改，即实现了对线路息攻击的模拟，同样可以得到变化后的节点电压、功率、线路潮流、出力状态约束等数据；然后通过潮流计算，判断这些变化后的数据中是否存在运行风险，即当节点模拟状态信息不存在节点电压超标且线路模拟状态信息不存在线路潮流越限时，则不存在运行风险，即判定校核通过，只需要生成第一告警信号，当节点模拟状态信息存在节点电压超标和/或线路模拟状态信息存在线路潮流越限时，则存在运行风险，判定校核不通过，既需要生成第二告警信号，又要按照第一预警调度方法得到在该种情况下第一预警调度方案，以解决掉上述运行风险；
通过上述第一预警调度方法，能根据当前时刻下的电网运行断面(包括所有可调控资源设备的可调节状态信息)得到优化决策模型，确定出以总运行调整成本最小为目标的目标优化函数，以及在优化求解过程中的安全约束条件集合，以使得到的第一预警调度方案能在总运行调整成本最小的情况下，使得整个电网重新处于安全运行状态下，有效规避运行风险，使得整个信息能量融合系统安全稳定运行；
本实施例上述对第一类信息攻击的风险分析与预警调度方法，能有效对第一类信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
具体地，本实施例S421中，将可调控资源设备按照灵活性等级(或响应能力)分为多个等级，其中，储能系统、无功补偿设备等灵活性最高、响应最快的单元为一级调控资源设备组；可调节负荷、微型燃气轮机等具备较高灵活性、可连续调节的为二级调控资源设备组；大型发电机组、可中断负荷等响应速度较慢、灵活性较差的设备为三级调控资源设备组；各调控单元有不同的调节成本，各级调控资源设备组也有不同的调控系数，分别对应为λI、λII、λIII，其中λI＜λII＜λIII。
具体地，本实施例S422中，多个分级调控资源设备组具体为一级调控资源设备组、二级调控资源设备组和三级调控资源设备组；
所述目标优化函数的具体公式为：
Figure BDA0002611856800000151
其中，CT为所述配电网的总运行调整成本，minCT为基于所述总运行调整成本的所述目标函数，λI、λII和λIII分别为所述一级调控资源设备组的调控系数、所述二级调控资源设备组的调控系数和所述三级调控资源设备组的调控系数，
Figure BDA0002611856800000152
和
Figure BDA0002611856800000153
分别为所述一级调控资源设备组中第i个可调控资源设备的调节成本和调节量，
Figure BDA0002611856800000154
和
Figure BDA0002611856800000155
分别为所述二级调控资源设备组中第j个可调控资源设备的调节成本和调节量，
Figure BDA0002611856800000156
和
Figure BDA0002611856800000157
分别为所述三级调控资源设备组中第k个可调控资源设备的调节成本和调节量。
具体地，本实施例S423中，安全约束条件集合中的每个约束条件具体如下：
(1)节点功率平衡约束条件为：
Figure BDA0002611856800000158
其中，Pm和Qm分别为节点m注入的有功功率和无功功率，Um和Un分别为节点m的电压和与节点m相连的节点n的电压，Ω为与节点m相连的节点集合，Gmn和Bmn分别为节点m与节点n之间的导纳矩阵的实部和虚部，θmn为节点m与节点n之间的相角差。
(2)节点电压约束条件为：
Umin≤Um≤Umax；
其中，Umin和Umax分别为节点电压的下限和上限。
(3)线路潮流约束条件为：
Figure BDA0002611856800000161
其中，Smn为节点m与节点n之间的线路视在功率，
Figure BDA0002611856800000162
为节点m与节点n之间的线路的最大传输功率。
(4)设备出力状态约束条件为：
Figure BDA0002611856800000163
其中，
Figure BDA0002611856800000164
和
Figure BDA0002611856800000165
分别为第a个分布式电源的有功功率的下限与上限，
Figure BDA0002611856800000166
和
Figure BDA0002611856800000167
分别为第a个分布式电源在t时刻下和在t+1时刻下的有功功率，
Figure BDA0002611856800000168
为第a个分布式电源的最大爬坡速率，
Figure BDA0002611856800000169
为第b个柔性负荷在t时刻下的负荷需求功率，
Figure BDA00026118568000001610
和
Figure BDA00026118568000001611
分别为第b个柔性负荷的负荷需求功率的下限与上限，
Figure BDA00026118568000001612
为第c类无功补偿设备在t时刻下的无功功率，
Figure BDA00026118568000001613
为第c类无功补偿设备的最大无功功率，
Figure BDA00026118568000001614
和
Figure BDA00026118568000001615
分别为第d个设备在t时刻下和在t-1时刻下的设备开关状态，τ为时间变量，
Figure BDA00026118568000001616
和
Figure BDA00026118568000001617
分别为第d个设备的最低开启持续时间和最低关闭持续时间。
(5)储能状态约束条件为：
Figure BDA0002611856800000171
其中，SOCt和SOCt+1分别为储能系统在t时刻下和在t+1时刻下的荷电状态，
Figure BDA0002611856800000172
和
Figure BDA0002611856800000173
分别为储能系统在t时刻下的充电功率和放电功率，Δt为时间间隔，Pbatmax为储能系统的最大充放电功率。
具体地，在本实施例S424中，当对目标优化函数进行优化求解过程中不存在可行解时，向全网发出校验第一类信号攻击的真实性的通知信息，并提前发出告警信息，无需再进行后续的过程。
需要说明的是，整个电力系统中的所有可调控资源设备的可调控信息与S1中的电网运行状态信息统称为电网运行断面，利用电力系统中的传感器等态势感知设备可以实时获取。
优选地，所述第二类信息攻击具体为电力价格信息攻击；
如图4所示，S5具体包括以下步骤：
S51：利用所述电网运行仿真模型对所述电力价格信息攻击进行模拟，得到所述模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到所述模拟机组计划；
S52：利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行校核，若校核通过，则生成所述第三告警信号，并按照所述第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到所述第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；若校核不通过，则生成所述第四告警信号，并执行S6；
如图5所示，所述第二预警调度方法具体以下步骤：
S521：将所述模拟机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述模拟机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心，若否，则执行S522；
S522：将所述电力价格信息攻击对应的电力能源商在下一时刻的电力报价移除，对移除下一时刻的所述电力报价后的报价市场进行重新出清，得到修正出清结果；根据修正出清结果得到修正机组计划，将所述修正机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心。
当为电力价格信息攻击时，利用Matpower计算机程序在电网运行仿真模型中对该电力价格信息攻击情况的电力市场价格进行重新排序，即实现了对电力价格信息攻击的模拟，得到模拟出清结果，并依据该模拟出清结果得到对应的各机组的机组计划，即模拟机组计划，根据该模拟机组计划，可以在电网运行仿真模型中得到该给定情况下发生变化的电网运行状态信息，包括变化后的节点电压、功率、线路潮流、出力状态约束等数据；同理，利用安全约束条件集合，判断这些变化后的数据中是否存在运行风险，若不存在运行风险，即判定校核通过，需要生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法将新的机组计划(即第二预警调度方案)告知给相关人员或机组，若存在运行风险，判定校核不通过，需要生成第四告警信号，并按照S6的方法提供在该种情况下符合安全约束校核的第三预警调度方案，以解决掉上述运行风险；
其中，在第二预警调度方法中，即当不存在运行风险时，由于外界恶意的信息攻击有可能是符合安全约束的，但是非常规操作的，因此还需要将模拟机组计划反馈给对应的电力能源商，以验证得到该模拟机组计划对应的电力价格信息攻击是否为该对应的电力能源商发出的真实指令，验证该电力价格信息攻击的真实性，进而确保该电力价格信息攻击是常规操作，避免是外接恶意的信息攻击，当该电力价格信息攻击是真实指令时，模拟机组计划即可作为在真实的电力价格信息攻击情况的机组计划，即为第二预警调度方案并存入调度中心，便于后续同种情况下直接调用该第二预警调度方案；而当该电力价格信息攻击不是真实指令时，需要将发出该信息攻击的能源商在下一时刻的电力报价移除并重新出清，得到的修正机组计划，既避免了非真实的电力价格信息攻击，又提供了在该种情况下符合安全约束的第二预警调度方案(此时为修正机组计划)并存入调度中心，便于后续同种情况下直接调用该第二预警调度方案；
本实施例上述对风险分析与预警调度方法，能有效对第二类信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
优选地，如图6所示，S6具体包括以下步骤：
S61：将所述配电网划分为多个阻塞管理区，并对每个阻塞管理区的报价市场分别进行重新出清，得到每个阻塞管理区的分区出清结果；
S62：分别根据每个分区出清结果得到每个阻塞管理区对应的分区机组计划，当所有分区机组计划均通过所述安全约束条件集合的校核时，根据所有分区机组计划得到所述备选机组计划；
S63：按照所述第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到所述第三预警调度方案并存入所述调度中心；
如图7所示，所述第三预警调度方法具体以下步骤：
S631：将所述备选机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述备选机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心，若否，则执行S632；
S632：将所述修正机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心。
当信息攻击为电力价格信息攻击时，若模拟机组计划下发生变化的电网运行状态信息(包括变化后的节点电压、功率、线路潮流、出力状态约束等数据)中存在运行风险，即不通过安全约束条件集合的校核，首先需要按照S61至S62的方法(即分区重新出清)，直至得到满足安全约束条件集合的备选机组计划，然后再采用与S521类似的方法校验得到该备选机组计划对应的电力价格信息攻击的真实性，若为真实的，则将备选机组计划作为该种情况下符合安全约束的第三预警调度方案至相关人员和机组，若不为真实的，则同样移除发出该电力价格信息攻击对应的电力能源商在下一时刻的报价，重新出清得到的修正机组计划作为此时符合安全约束的第三预警调度方案至相关人员和机组；
本实施例上述预警方法，结合S51至S52的步骤，能进一步地有效对第二类信息攻击做出快速的、准确的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并在每一种情况下均能提供相对应的预警调度方案，以全方位地保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
实施例二、如图8所示，一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，应用于实施例一的电网信息能量融合系统的风险预警方法中，包括建模模块、识别模块、分类模块、第一分析预警模块和第二分析预警模块；
所述建模模块，用于获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
所述识别模块，用于获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，执行所述分类模块，否则获取下一时刻的所述输入信息；
所述分类模块，用于当所述输入信息被识别为潜在攻击威胁时，获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类；
所述第一分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号，若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
所述第二分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；
若校核不通过，则生成第四告警信号，获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，按照第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
本实施例上述模块组成的电网信息能量融合系统的风险预警系统，能在海量信息接入的情况下，有效地对潜在的信息攻击进行预先的分类风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
优选地，所述电网运行状态信息包括配电网节点运行状态信息和配电网线路运行状态信息；所述输入信息包括节点运行状态指令、线路开关状态指令和电力市场报价指令。
优选地，所述分类模块具体用于：
获取所述安全约束条件集合的具体步骤包括：
从所述电网运行仿真模型中获取当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备的可调节状态信息，根据所有可调控资源设备的可调节状态信息，得到所述安全约束条件集合；
其中，所述安全约束条件集合包括节点功率平衡约束条件、节点电压约束条件、线路潮流约束条件、设备出力状态约束条件和储能状态约束条件。
优选地，所述第一类信息攻击具体为节点信息攻击或线路信息攻击，所述模拟运行状态信息包括节点模拟状态信息和线路模拟状态信息；
所述第一分析预警模块具体用于：
利用所述电网运行仿真模型对所述节点信息攻击或所述线路信息攻击进行模拟，得到所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息；
基于所述Matpower潮流法，利用所述电网运行仿真模型和所述安全约束条件集合对所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息进行安全约束校核，当所述节点模拟状态信息不存在节点电压超标且所述线路模拟状态信息不存在线路潮流越限时，则判定校核通过，直接生成所述第一告警信号，当所述节点模拟状态信息存在节点电压超标和/或所述线路模拟状态信息存在线路潮流越限时，则判定校核不通过，生成所述第二告警信号，并按照所述第一预警调度方法得到所述第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入所述调度中心。
优选地，所述第一分析预警模块还具体用于：
按照灵活性等级将当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备进行分类，得到多个分级调控资源设备组；
获取每个分级调控资源设备组的调控系数，并获取每个分级调控资源设备组中的每个可调控资源设备的调节成本和调节量，根据所有调控系数以及所有可调控资源设备的调节成本和调节量得到目标优化函数；
根据所述目标优化函数和所述安全约束条件集合构建优化决策模型；
采用内点法，对所述优化决策模型进行优化求解，得到所述第一预警调度方案并存入所述调度中心。
优选地，所述第二类信息攻击具体为电力价格信息攻击；
所述第二分析预警模块具体用于：
利用所述电网运行仿真模型对所述电力价格信息攻击进行模拟，得到所述模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到所述模拟机组计划；
利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行校核，当校核通过时，生成所述第三告警信号，并按照所述第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到所述第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心。
优选地，所述第二分析预警模块还具体用于：
将所述模拟机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述模拟机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心；若否，将所述电力价格信息攻击对应的电力能源商在下一时刻的电力报价移除，对移除下一时刻的所述电力报价后的报价市场进行重新出清，得到修正出清结果，根据修正出清结果得到修正机组计划，将所述修正机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心。
优选地，所述第二分析预警模块还具体用于：
当利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行校核且校核不通过时，生成所述第四告警信号，将所述配电网划分为多个阻塞管理区，并对每个阻塞管理区的报价市场分别进行重新出清，得到每个阻塞管理区的分区出清结果；
分别根据每个分区出清结果得到每个阻塞管理区对应的分区机组计划，当所有分区机组计划均通过所述安全约束条件集合的校核时，根据所有分区机组计划得到所述备选机组计划；
按照所述第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到所述第三预警调度方案并存入所述调度中心。
优选地，所述第二分析预警模块还具体用于：
将所述备选机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述备选机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心，若否，将所述修正机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心。
实施例三、基于实施例一和实施例二，本实施例还公开了一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现所述S1至S4，或者S1至S3、S5和S6的具体步骤。
通过存储在存储器上的计算机程序，并运行在处理器上，能在海量信息接入的情况下，有效地对潜在的信息攻击进行预先的分类风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
本实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有至少一个指令，所述指令被执行时实现所述S1至S4，或者S1至S3、S5和S6的的具体步骤。
通过执行包含至少一个指令的计算机存储介质，能在海量信息接入的情况下，有效地对潜在的信息攻击进行预先的分类风险评估，根据能量层的实时状态对信息攻击做出快速的、在线的风险分析与预警，直接提前分辨部分异常信息是电网的非常规操作或是外界恶意的信息攻击，并提供相对应的预警调度方案，以保证整个信息能量融合系统的安全稳定运行。
本实施例中的未尽细节，详见实施例一以及图1至图7的具体描述内容，此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
步骤2：获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，则执行步骤3，否则获取下一时刻的所述输入信息；
步骤3：获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类，若所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，则执行步骤4；若所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，则依次执行步骤5和步骤6；
步骤4：利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号；若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
步骤5：利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案并存入所述调度中心；若校核不通过，则生成第四告警信号，并执行步骤6；
步骤6：获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
2.根据权利要求1所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，所述电网运行状态信息包括配电网节点运行状态信息和配电网线路运行状态信息；所述输入信息包括节点运行状态指令、线路开关状态指令和电力市场报价指令。
3.根据权利要求2所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，在所述步骤3中，获取所述安全约束条件集合的具体步骤包括：
从所述电网运行仿真模型中获取当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备的可调节状态信息，根据所有可调控资源设备的可调节状态信息，得到所述安全约束条件集合；
其中，所述安全约束条件集合包括节点功率平衡约束条件、节点电压约束条件、线路潮流约束条件、设备出力状态约束条件和储能状态约束条件。
4.根据权利要求3所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，所述第一类信息攻击具体为节点信息攻击或线路信息攻击，所述模拟运行状态信息包括节点模拟状态信息和线路模拟状态信息；
所述步骤4具体包括以下步骤：
步骤41：利用所述电网运行仿真模型对所述节点信息攻击或所述线路信息攻击进行模拟，得到所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息；
步骤42：基于所述Matpower潮流法，利用所述电网运行仿真模型和所述安全约束条件集合对所述节点模拟状态信息和所述线路模拟状态信息分别进行安全约束校核，当所述节点模拟状态信息不存在节点电压超标且所述线路模拟状态信息不存在线路潮流越限时，则判定校核通过，直接生成所述第一告警信号，当所述节点模拟状态信息存在节点电压超标和/或所述线路模拟状态信息存在线路潮流越限时，则判定校核不通过，生成所述第二告警信号，并按照所述第一预警调度方法得到所述第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入所述调度中心；
其中，所述第一预警调度方法具体包括以下步骤：
步骤421：按照灵活性等级将当前时刻下所述配电网中的所有可调控资源设备进行分类，得到多个分级调控资源设备组；
步骤422：获取每个分级调控资源设备组的调控系数，并获取每个分级调控资源设备组中的每个可调控资源设备的调节成本和调节量，根据所有调控系数以及所有可调控资源设备的调节成本和调节量得到目标优化函数；
步骤423：根据所述目标优化函数和所述安全约束条件集合构建优化决策模型；
步骤424：采用内点法，对所述优化决策模型进行优化求解，得到所述第一预警调度方案并存入所述调度中心。
5.根据权利要求4所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，多个分级调控资源设备组具体为一级调控资源设备组、二级调控资源设备组和三级调控资源设备组；
所述目标优化函数的具体公式为：
Figure FDA0002611856790000031
其中，CT为所述配电网的总运行调整成本，min CT为基于所述总运行调整成本的所述目标函数，λI、λII和λIII分别为所述一级调控资源设备组的调控系数、所述二级调控资源设备组的调控系数和所述三级调控资源设备组的调控系数，
Figure FDA0002611856790000032
和
Figure FDA0002611856790000033
分别为所述一级调控资源设备组中第i个可调控资源设备的调节成本和调节量，
Figure FDA0002611856790000034
和
Figure FDA0002611856790000035
分别为所述二级调控资源设备组中第j个可调控资源设备的调节成本和调节量，
Figure FDA0002611856790000036
和
Figure FDA0002611856790000037
分别为所述三级调控资源设备组中第k个可调控资源设备的调节成本和调节量。
6.根据权利要求4所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，所述第二类信息攻击具体为电力价格信息攻击；
所述步骤5具体包括以下步骤：
步骤51：利用所述电网运行仿真模型对所述电力价格信息攻击进行模拟，得到所述模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到所述模拟机组计划；
步骤52：利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行校核，若校核通过，则生成所述第三告警信号，并按照所述第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到所述第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；若校核不通过，则生成所述第四告警信号，并执行所述步骤6；
其中，所述第二预警调度方法具体以下步骤：
步骤521：将所述模拟机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述模拟机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心，若否，则执行步骤522；
步骤522：将所述电力价格信息攻击对应的电力能源商在下一时刻的电力报价移除，对移除下一时刻的所述电力报价后的报价市场进行重新出清，得到修正出清结果；根据修正出清结果得到修正机组计划，将所述修正机组计划作为所述第二预警调度方案并存入所述调度中心。
7.根据权利要求6所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法，其特征在于，所述步骤6具体包括以下步骤：
步骤61：将所述配电网划分为多个阻塞管理区，并对每个阻塞管理区的报价市场分别进行重新出清，得到每个阻塞管理区的分区出清结果；
步骤62：分别根据每个分区出清结果得到每个阻塞管理区对应的分区机组计划，当所有分区机组计划均通过所述安全约束条件集合的校核时，根据所有分区机组计划得到所述备选机组计划；
步骤63：按照所述第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到所述第三预警调度方案并存入所述调度中心；
其中，所述第三预警调度方法具体以下步骤：
步骤631：将所述备选机组计划反馈至所述电力价格信息攻击对应的电力能源商，验证所述电力价格信息攻击是否为对应的电力能源商的真实指令，若是，则将所述备选机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心，若否，则执行步骤632；
步骤632：将所述修正机组计划作为所述第三预警调度方案并存入所述调度中心。
8.一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的电网信息能量融合系统的风险预警方法中，包括建模模块、识别模块、分类模块、第一分析预警模块和第二分析预警模块；
所述建模模块，用于获取能量层的电网运行状态信息，采用Matpower潮流法，根据所述电网运行状态信息建立电网运行仿真模型；
所述识别模块，用于获取当前时刻的信息层的输入信息，对所述输入信息进行识别，若所述输入信息被识别为潜在攻击威胁，执行所述分类模块，否则获取下一时刻的所述输入信息；
所述分类模块，用于当所述输入信息被识别为潜在攻击威胁时，获取安全约束条件集合，并按照信息攻击位置对所述潜在攻击威胁进行分类；
所述第一分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第一类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第一类信息攻击进行模拟，得到模拟运行状态信息；利用所述安全约束条件集合对模拟运行状态信息进行安全约束校核，若校核通过，则直接生成第一告警信号，若校核不通过，则生成第二告警信号，并按照第一预警调度方法得到第一预警调度方案，将所述第一预警调度方案存入调度中心；
所述第二分析预警模块用于：
当所述潜在攻击威胁为第二类信息攻击时，利用所述电网运行仿真模型，对所述第二类信息攻击进行模拟，得到模拟出清结果，根据所述模拟出清结果得到模拟机组计划；利用所述安全约束条件集合对所述模拟机组计划进行安全约束校核，若校核通过，则生成第三告警信号，并按照第二预警调度方法，根据所述模拟机组计划得到第二预警调度方案，将所述第二预警调度方案存入所述调度中心；
若校核不通过，则生成第四告警信号，获取满足所述安全约束条件集合的备选机组计划，按照第三预警调度方法，根据所述备选机组计划得到第三预警调度方案并存入所述调度中心。
9.一种电网信息能量融合系统的风险预警系统，其特征在于，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中且可运行在所述处理器上的计算机程序，所述计算机程序运行时实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的方法步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括：至少一个指令，在所述指令被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法步骤。
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