基于多目标双层规划的智能电网虚假数据注入攻击研究

相对于传统电网,智能电网引入了先进的信息通信技术能显著提高企业生产效率和电力数据处理效率,但由于传统状态估计的漏洞,智能电网易受到虚假数据注入的攻击。现有的研究仅追求电力系统运营成本的最大化或攻击资源的最小化,没有考虑两者之间的均衡。基于此,本文考虑建立智能电网虚假数据注入攻击双层多目标规划模型,其中多目标表示电力系统运营成本与攻击成本之间的均衡,并结合IEEE 14总线算例进行分析,针对攻击者不同的攻击倾向给出了相应的虚假数据注入攻击策略。     

智能电网专题前言

<正>进入新世纪以来,资源和环境的双重压力促使人们开始审视电力系统在节能减排方面的巨大潜力;同时,国际上频发的大停电事故也暴露了传统电力系统在调度和控制等方面的不足,在此背景下,世界各国纷纷探索未来电网的发展方向,智能电网则已成为各国的共识择:我国早在1999年提出"数字电力系统"的概念,国家电网公司于2005年实施"SG186"工程,同年,中国南方电网公司开展了"数字南方电网规划"研究;美国电科院在2001年提出"Intelligrid"的概念,并于2003年将未来电网定义为智能电网(Intelligrid),同年6月发布"Grid2030"设想;2005年,欧盟成立"智能电网欧洲技术论坛",提出智能电网(Smart     

面向电力虚拟社区的隐性知识云处理模型

当前电力虚拟社区中非结构化的隐性知识资源数量与日俱增,然而由于其中自由的问答交流模式,导致解决具体问题的隐性知识淹没于大量的无效信息中,电力相关从业人员难以快速从中获取适用性好的隐性知识;同时,随着电力虚拟社区的大规模扩张,激增的数据量将带来存储扩展性和快速检索的问题.为此提出一种面向电力虚拟社区的隐性知识云处理模型MPTKKM.模型以模式匹配算法为核心,设计了可以自动建立电力隐性知识应用情景描述关键词序列的隐性知识收集算法,采用分布式键值对的存储模式,并基于云计算技术实现了电力隐性知识检索.实验结果表明,提出的模型不但能自动收集适用性好的电力隐性知识,而且云检索算法表现出了良好的可扩展性.     

基于GRA模型的混联电网碳减排路径及效果评估

我国一次能源与电力负荷的逆向分布状态使得区域间负荷匹配与协调问题突出,同时加剧了风电、光伏等低碳电力的消纳难度.考虑到负荷中心电力供应的迫切需求和2030年节能减排目标等诸多因素,国家电网大力发展适用于远距离、大容量输电的特高压交、直流混联电网.本文结合混联电网的发展现状和发展前景,探讨混联电网在电力系统发电侧、输电侧、用电侧、储能侧的碳减排实现路径,并运用灰色关联度分析(GRA,Grey Relation Analysis)模型就其建设里程与输电数量两项指标的碳减排效果进行综合评估,验证混联电网技术具有促进碳减排的作用.算例利用我国已投产的特高压交、直流混联电网相关数据进行计算与分析,定量验证了其在节能减排方面的内在潜力,为远期电网清洁化发展提供参考依据.     

电力系统多目标优化运营研究

针对智能电网系统的安全与经济运行问题,建立了一个同时考虑经济、环境和安全指标的电网系统多目标优化模型,并运用理想点法对电网系统的多目标优化运营问题进行了相应的决策性分析,然后使用了一种新型的智能计算方法——标杆管理优化算法对该模型进行了求解计算.仿真实例表明,本文提出的决策分析和求解计算方法是切实可行的,具有一定的实用性和灵活性.此外,在计算过程中对一些相关的技术性问题,如对协调模型中的两类不同的控制变量、基因链的构造、约束条件的处理以及目标函数的选取等问题做了一些研究和探讨.     

含有压缩因子的粒子群优化灰色模型在智能电网中的应用

针对智能电网对用电量预测的需求和电力系统的负荷特性,在分析了灰色模型GM(1,1)的局限性以及基本粒子群算法在优化GM(1,1)背景值时所出现的不足的基础上,构建了具有压缩因子K的粒子群算法,以此来改进灰色模型的背景值,提出了含有压缩因子的粒子群优化灰色模型KPSO-GM,并把它用于智能电网中用电量预测。实例证明,该算法具有较高的预测精度,有利于提高智能电网的质量。     

电力零售商引导下智能电网多方利益均衡策略

文提出以电力零售商为主导的智能电网系统运行策略,电力零售商根据发电商供电价和发电量以收益最大化为目标输出用户实时电价。在供能侧对不同类型供电商上网顺序进行优化,考虑风电光伏能源出力不确定的鲁棒性分析,在维持平衡供需的基础上优化供电商利益。在需求侧根据用电规模对用户进行分类,按供电重要性进行二次分类,使用粒子群算法求解用户最优用电量。仿真结果显示电力零售商在电力系统中维护各方利益均衡,对供电商和用户都存在潜在的好处。     

基于多层博弈的智能电网住宅电力实时需求响应机制

通过建立多层博弈模型刻画智能电网系统中电力公司、家庭电力管理中心和家庭内各个电器设备间的电力实时需求响应过程。在此模型中,每个时段电力公司将电价通知各个家庭,每个家庭的电力管理中心接收到实时电价信息后为家庭内各个电器设备分配虚拟电价,各个设备则确定各自最优用电量并将其反馈给家庭电力管理中心,由其确定该家庭总用电量并发送至电力公司,电力公司再计算得到最优电价。证明了所建多层博弈模型的均衡存在唯一性,并得到均衡解。仿真结果验证了模型的有效性,并给出其实际应用价值。     

智能电网下考虑风险的供电企业购电优化模型

针对智能电网带给供电企业购电决策的影响,提出了一种考虑风险的购电优化决策方法。智能电网建设并开展运营,发电侧考虑接纳更多的可再生能源发电,用电侧智能用电设备的使用导致主动负荷的出现等,这一系列变化给智能电网环境下供电企业购电决策带来一定程度的风险。首先,考虑了智能电网下负荷与风电出力不确定性给供电企业经营带来的风险,采用风险元传递理论与多目标规划理论,建立智能电网购电优化模型。然后,提出采用约束多目标粒子群优化算法(CMOPSO)对模型进行求解思路;最后,算例说明该模型的可行性,研究成果为我国智能电网运营风险管理提供新方法、新思路。     

基于商务智能的中药饮片生产质量控制技术

目前,中药饮片生产标准化、规范化、信息化水平仍然较低,制约了中药饮片生产现代化和产业化发展.为实现中药饮片生产全流程优化控制,确保中药饮片生产质量,基于商务智能关键技术的研究给出了一个商务智能较为完整的解决方案,并结合项目实践,重点研究了商务智能在中药饮片企业中的应用.最后给出了一个中药饮片企业商务智能分析系统的应用实例加以说明.     

An analytical methodology for assessment of smart monitoring impact on future electric power distribution system reliability

Smart grid is referred to a modernized power grid which can mitigate fault detection and allow self‐healing of the system without the intervention of operators. This article proposes an innovative analytical formulation using Markov method to evaluate electric power distribution system reliability in smart grids, which incorporates the impact of smart monitoring on the overall system reliability. An accurate reliability model of the main network components and the communication infrastructure have been also considered in the methodology. The proposed approach was applied to a well‐known test bed (Roy Billinton Test System) and various reliability case studies with monitoring provision and monitoring deficiency are analyzed. This article involves the developing possibilities of communication technologies and next‐generation control systems of the entire smart network based on the real‐time monitoring and modern control system to achieve a reliable, economical, safe, and high efficiency of electricity. The implementations indicate that using an appropriate set of the smart grid monitoring devices for power system components can virtually influence all the reliability indices although the amount of improvement varies between techniques. The proposed approach determined that smart monitoring for which components of the electric power distribution systems are tailored and deduce to major economical benefits. The described approach also reveals which reliability indices drastically influenced using monitoring. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 21: 99–113, 2015     

基于云计算的智慧教室系统设计

云计算在信息时代开启了崭新的一页,目前是计算机领域研究热点,因其强大的计算能力和灵活的服务能力而备受关注.但它在教育领域的应用还处于初级研究阶段,缺少成熟的设计和应用模式.以云计算与物联网技术为基础,提出了一个智慧教室系统的建构模型,并总结了其对传统教育模式的改进.     

移动云计算中基于LBS的个性化服务推荐模型

随着智能手机的普及和3G技术的发展,信息呈指数式增长,从海量的信息中提取出用户感兴趣的内容已成为电子商务发展的一个重要趋势,然而传统的推荐策略已不能满足用户的需求.为此,基于移动云计算和位置信息,提出了一个个性化服务推荐模型解决方案,该方案综合了社交网络和时效性,建立了用户兴趣模型库.基于这个解决方案,在Android平台上,实现了初步的个性化图片推荐模型,取得了不错的效果.个性化服务推荐系统具有良好的发展和应用前景,能有效的保留客户,提高电子商务系统的服务能力,带来巨大的效益,具有一定的理论和现实意义.     

一种基于大数据处理的异构私有云系统

云计算和大数据已成为IT领域的研究热点,如何将云计算在数据存储和数据处理方面的优势应用于大数据领域具有重要的实际应用价值.开源的云平台OpenStack可方便地从硬件管理方面构建私有云,其存储模块Swift能够支持PB级的大数据存储.开源的云平台Hadoop在数据处理方面具有很强的优势,但在支持超大数据存储方面存在不足.通过对OpenStack中的存储模块Swift和Hadoop中的文件处理模块HDFS的比较分析,提出了将Swift和Hadoop的MapReduce技术结合来构建企业处理大数据的私有云计算系统方案.分析结果显示该方案是可行的,这种异构的私有云系统可以整合不同云计算平台各自的优势进行高效的大数据处理.     

基于管理信息本体需求的云数据库设计

为解决管理信息系统云服务环境下的海量数据存储与利用,充分运用本体理论,概括和归纳各类管理信息的本质共性特征,建立易于人机相互映射理解和计算机大规模、集约化处理的管理信息本体表达体系.同时,按照适用、便捷、低成本等原则,进行云数据库分层架构设计,构建动静态元数据主要标引项,实现其与管理信息本体间的逻辑关系,最终完成基于管理信息本体需求的云服务系统.     

企业云计算应用中的安全风险防范

随着云计算的发展,越来越多的企业将存储和计算需求付诸于云端.但是对云计算的安全问题不容忽视,成为当前的一个研究热点.在企业云计算应用环境中,云计算的安全问题包括信息的存储和处理以及传输的保密性、完整性和可用性,对近年来企业云计算应用中的安全风险相关的研究成果进行总结.