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期刊信息/Journal information
中国电力
中国电力

胡兆光

月刊

1004-9649

epte@sgeri.sgcc.com.cn

010-63415148

100052

北京市西城区南横东街8号都城大厦1836室

中国电力/Journal Electric PowerCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊原名《电力技术》，创刊于1956年1月，1993年1月，1993年1月更名为现名，是具有指导性、技术性和实用性的科技类月刊。主要报道全国发电厂、电力网、供用电等有关电力生产运行、设计施工、科学研究及电力信息资源，开发利用成果，加强经营管理方面的经验介绍；刊登电力工业技术政策、技术规程标准及电力统计数据。
正式出版
收录年代

    电力行业碳达峰及促进全社会碳减排影响分析

    周原冰张士宁侯方心任宏涛...
    1-9页
    查看更多>>摘要：电力行业碳排放占能源领域碳排放 40%以上,是能源领域减排的主战场.在全社会实现 2030 年前碳达峰背景下,电力行业碳达峰的时间关系着终端各个部门以及全社会碳达峰.首先,分析了已经实现碳达峰国家电力行业与全社会及其他行业碳达峰时间先后关系;其次,理论推导了电力行业碳达峰需要满足的条件以及不同情景下非化石能源发电量占比要求;最后,量化评估了电能替代对终端用能部门和全社会的碳减排影响.研究表明,电力生产碳强度下降率是决定电力行业碳达峰的重要约束条件,在 2030 年发电量为 13 万亿kW·h的基准情景下,非化石能源发电量占比需要达到 56.3%,意味着 2023-2030 年每年新增风光装机容量 2.4 亿kW以上,电力行业可以在 2030 年实现碳达峰;电能替代促进全社会碳减排受电力生产非化石能源发电量占比影响,只有非化石能源发电量占比超过一定临界值,终端用能部门和全社会才能实现同步碳减排.

    电力行业碳达峰碳强度非化石能源发电量占比电能替代

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    特约主编寄语

    张涛李知艺王琦
    10页
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    基于深度学习的直流微电网虚假数据注入攻击二阶段检测方法

    陶磊罗萍萍林济铿
    11-19页
    查看更多>>摘要：直流微电网是一个网络物理信息系统,在信息传递的过程中容易遭受网络攻击的影响.虚假数据注入信息通道会影响微电网的系统安全.检测并修正虚假数据注入攻击,能够提升微电网系统运行的安全性.针对这一问题,提出了一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)联合最大互信息系数(maximum information coefficient,MIC)的二阶段虚假数据注入攻击检测方法.首先,使用CNN从直流微电网运行的时序数列中提取时序特征,运用LSTM模型结合CNN提取的时序特征运行得到直流微电网运行状态预测值,与直流微电网运行的实际值对比,初步判断系统中是否存在虚假数据;其次,考虑到CNN-LSTM模型存在一定的误报率,构建MIC校验器,进一步判断系统中是否存在虚假数据并恢复;最后,通过直流微电网Matlab仿真分析,验证了所提方法的合理性和可行性.

    直流微电网虚假数据注入攻击长短期记忆网络最大互信息系数

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    基于反向鲸鱼-多隐层极限学习机的电网FDIA检测

    席磊王艺晓何苗程琛...
    20-31页
    查看更多>>摘要：针对目前已有的电力信息物理系统虚假数据注入攻击检测方法由于特征表达能力有限,而导致无法精确获取受攻击位置的问题,提出一种基于反向学习鲸鱼优化多隐层极限学习机的虚假数据注入攻击定位检测方法.所提方法不仅将极限学习机拓展为多隐层神经网络,解决其特征表达能力有限的问题,而且引入鲸鱼优化算法对多隐层极限学习机的各隐层神经元个数进行寻优并采用反向学习策略提高其收敛速度和检测精度,以防止随机确定各隐层神经元个数对检测方法的泛化性能和定位检测结果造成影响.通过在不同场景下对IEEE-14 和 57 节点测试系统进行大量实验,验证了所提方法能够通过历史数据自动识别受攻击的系统状态量所对应的精确位置.与其他多种方法相比,所提方法具有更优的精度、召回率和F1值.

    电力信息物理系统虚假数据注入攻击多隐层极限学习机鲸鱼优化反向学习

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    针对电力CPS数据驱动算法对抗攻击的防御方法

    朱卫平汤奕魏兴慎刘增稷...
    32-43页
    查看更多>>摘要：大规模电力电子设备的接入为系统引入了数量庞大的强非线性量测/控制节点,使得传统电力系统逐渐转变为电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS),许多原本应用模型驱动方法解决的系统问题不得不因维度灾难等局限转而采取数据驱动算法进行分析.然而,数据驱动算法自身的缺陷为系统的安全稳定运行引入了新的风险,攻击者可以对其加以利用,发起可能引发系统停电甚至失稳的对抗攻击.针对电力CPS中数据驱动算法可能遭受的对抗攻击,从异常数据剔除与恢复、算法漏洞挖掘与优化、算法自身可解释性提升 3 个方面,提出了对应的防御方法:异常数据过滤器、基于生成式对抗网络(generative adversarial network,GAN)的漏洞挖掘与优化方法、数据-知识融合模型及其训练方法,并经算例分析验证了所提方法的有效性.

    对抗攻击数据驱动算法电力CPS攻击防御

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    针对负荷重分配攻击的移动目标防御策略

    贺全鹏刘苇杨维永魏兴慎...
    44-52页
    查看更多>>摘要：负荷重分配攻击考虑电力系统实际设备配置及实际运行情况,通过篡改负荷量测对电力系统安全稳定运行造成威胁.提出一种基于拓扑变换的移动目标防御方法,通过变换系统拓扑结构破坏攻击者对电力系统信息的掌握程度,实现对负荷重分配攻击的防御,为电力系统安全可靠运行提供保障.首先,建立负荷重分配双层优化模型,对攻击策略进行分析;然后,分析拓扑结构的优化重构方式,建立拓扑结构变换的优化模型;最后,将拓扑结构优化算法与状态估计相结合实现移动目标防御,完成对负荷重分配攻击的检测.在IEEE 14 节点系统中对所提方法进行了测试与分析,算例证明基于拓扑变换的移动目标防御方法能够对负荷重分配攻击进行有效防御,增强电力系统的抗攻击能力.

    状态估计负荷重分配攻击拓扑变换混合整数线性规划移动目标防御

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    基于电力云边协同的非侵入式Modbus TCP协议安全增强方法

    何涂哲秋徐子东车欣张镇勇...
    53-60页
    查看更多>>摘要：分布式电源(distributed resources,DR)中智能边缘设备数据传输的安全问题为电力系统带来了安全隐患.Modbus TCP(transmission control protocol)协议作为边缘设备采用的通信手段之一,其协议安全性的不足使得系统易遭到网络空间的攻击.为保障电力设备数据传输安全,对现有安全手段进行整理,分析现有安全手段在DR应用场景下的不足,提出一种非侵入式Modbus TCP协议安全增强方法.该方法采用云边协同的架构,利用电力控制中心云平台管理访问控制原则,将实际访问控制决策模块部署在边缘设备,并通过细粒度的访问控制组合限制恶意行为.依据Modbus协议参考指南,搭建DR应用场景进行渗透测试,验证该方法能有效防御重放攻击和中间人攻击,可将安全开销控制在百微秒以内,显著优于其他安全手段,满足DR对实时性的需求.

    ModbusTCP协议协议安全分布式电源访问控制

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    基于BiLSTM与自注意力机制生成对抗网络的GSA防护方法

    吴辉邹子威肖丰明刘杰...
    61-70页
    查看更多>>摘要：相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)是智能电网的重要组成部分,能精准同步采集电力数据.由于PMU使用全球定位系统(global positioning system,GPS)提供时间同步参考,容易遭受GPS欺骗攻击(GPS spoofing attack,GSA),影响正常的数据采集.现有GSA防御方法的修复精度较低且需要额外的硬件成本.为了解决上述问题,提出一种基于双向长短期记忆网络与自注意力机制生成对抗网络的GSA防护方法.首先,提出一种改进的带梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP)模型,重新设计原有生成器和判别器的网络架构,并在生成器和判别器中分别引入双向长短期记忆网络以及自注意力机制,提升模型的生成性能和鉴别能力.其次,基于所提出的WGAN-GP模型,构建了一种GSA防御模型,其包含攻击检测网络和数据修复网络 2 个模块,分别用于检测智能电网GSA和修复受损的PMU测量数据.最后,在IEEE-39 总线系统中模拟GSA攻击,并在相应的数据集验证方法的有效性.结果表明,与现有方法对比,所提方法在大部分性能指标上取得了领先的性能.

    PMU攻击检测数据修复GSAWGAN-GP模型

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    面向稳控系统E1通道的网络靶场实验台的设计与实现

    童和钦许剑冰梁师哲麦成...
    71-79页
    查看更多>>摘要：随着智能电网和跨区稳定控制技术的发展,信息通信与电力系统的耦合更加紧密,网络攻击带来的安全风险也越来越高.稳控系统E1 通道作为重要的测控通道,其安全性对稳控系统起到重要的作用,因此,开展面向稳控系统E1 通道的半实物仿真和攻防演练,对发现E1 通道的安全漏洞有重要意义.首先,基于半实物仿真技术设计了面向稳控系统E1 通道的网络靶场实验台,介绍基于该实验台的攻防演练方案;然后,通过该实验台对一个典型的在运稳控系统E1 通道开展仿真和攻击模拟实验,测试了稳控系统的安全隐患,并验证了实验台的有效性;最后,提出几种提升E1 通道安全性的方法,并展望了实验台的应用前景.

    稳控系统网络安全半实物仿真实验台网络靶场E1通道

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    基于全生命周期经济评估的海上风电发展与思考

    丰力张莲梅韦家佳邓长虹...
    80-93页
    查看更多>>摘要：现阶段对海上风电经济性评估研究较少,而海上风电亟需经济性评估作为其大面积应用的基础.立足海上风电项目的经济性,首先,梳理了海上风电场的组成及发展,分析目前海上风电的 3 类 6 种发展模式;接着,将海上风电项目全生命周期分为初始投资、运营维护及退役回收 3 个阶段,分析各阶段的成本并搭建其数学模型;然后,引入净现值等 6 个经济指标评价了一个海上风电案例;最后,归纳海上风电当前发展及研究的不足,指明未来的研究方向,为海上风电更经济化的发展提供支撑和参考.

    海上风电发展模式全生命周期成本经济性评估发展建议

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