电力系统连锁故障分析方法、装置、设备及可读存储介质与流程
1.本技术涉及电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种电力系统连锁故障分析方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术：
2.随着科学技术的发展，网络攻击引起电力系统发生连锁故障的现象越来越多。为了更好地研究防御策略，需要针对网络攻击而发生的连锁故障进行仿真研究。
3.现有面向连锁故障的电力信息物理系统仿真建模研究，主要分为两种方法。第一种基于图论开展理论建模，该方法考虑运算效率等情况，对电力信息物理系统的宏观分析和粗略估计较为适用，然而该方法缺乏对关键的电力系统元素以及电力信息网络的特性的建模，难以真实的反应出电网信息物理系统在连锁故障情境下的动态响应及后果，以此为基准开展的风险评估结果往往与实际偏差也较大。
4.第二种常用的方法为基于现有商业电力系统仿真软件及电力通信系统仿真装置的联合仿真，该仿真模型普遍建模较为详细和精准，能较为准确模拟出电力系统特性及信息网络通信情境，然而其缺点是仿真效率较低，难以适用于海量风险辨识，同时对于系统性的电力信息物理耦合风险难以归纳和分析。
技术实现要素：
5.本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种电力系统连锁故障分析方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中难以对网络攻击引起的电流电力系统发生的连锁故障进行仿真研究的技术缺陷。
6.一种电力系统连锁故障分析方法，包括：
7.获取目标电力信息物理系统的架构信息；
8.依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；
9.依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；
10.依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；
11.依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
12.优选地，所述依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型，包括：
13.所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构；
14.依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信
息系统的网络拓扑结构；
15.依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型，
16.其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。
17.优选地，所述依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型，包括：
18.依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型；
19.依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；
20.依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型。
21.优选地，所述依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程，包括：
22.每个所述目标电力物理系统的网络节点的状态从正常工作状态到无法工作状态的转换过程为：
[0023][0024]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，在所述目标电力物理系统的网络节点过载后或与所述目标电力物理系统的对应的所述目标电力信息系统的网络节点被网络攻击后，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程t1为：
[0025][0026]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点因元件过载发生的从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0027][0028]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0029][0030]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点处在被网络攻击的状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0031][0032]
其中，
[0033]
表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态；
[0034]
表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为正常工作状态；
[0035]
表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为被移除状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为无法工作状态；
[0036]
li(t)表示通过所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的潮流；
[0037]ci
表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的承受能力安全定值；
[0038]ai
表示基本系数，用于调节连锁故障速率；
[0039]
λi(t)表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件由状态“0”转换为状态“1”的概率；
[0040]
t表示所述目标电力物理系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0041]ci
(t)表示元件由于受到网络攻击影响后导致元件可能产生的额外故障概率；
[0042]
表示当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的概率。
[0043]
优选地，所述依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型，包括：
[0044]
依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型；
[0045]
依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；
[0046]
依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0047]
优选地，所述依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程，包括：
[0048]
每个所述目标电力信息系统的网络节点的状态从正常工作状态到被相邻的遭遇网络攻击而感染病毒的网络节点感染病毒转变为被感染状态的转换过程t4为：
[0049][0050][0051]
当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为正常工作状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点会因无法获得与其对应的所述目标电力物理系统的网络节点的电源支持而发生从正常工作状态转换至关闭状态的状态转
换，该转换过程t5为：
[0052][0053]
当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为被感染状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点从正常工作状态转换至被感染状态的转换过程t6为：
[0054][0055]
其中，
[0056]
表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态；
[0057]
表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为正常工作状态；
[0058]
表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为被感染状态，表示该节点因网络攻击被病毒感染；
[0059]
表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为关闭状态，表示该节点因无配对电源支撑而关闭；
[0060]
μi表示所述目标电力信息系统的网络节点bi的感染速率；
[0061]
表示所述目标电力信息系统的网络节点bi周围所有的被感染节点的集合；
[0062]bij
表示所述目标电力信息系统的网络节点感染其他节点的速率；
[0063]
t表示所述目标电力信息系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0064]di
(t)表示t时刻所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率；
[0065]
di表示所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率。
[0066]
一种电力系统连锁故障分析装置，包括：
[0067]
架构信息获取单元，用于获取目标电力信息物理系统的架构信息；
[0068]
第一构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；
[0069]
第二构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；
[0070]
第三构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；
[0071]
第四构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0072]
优选地，所述第一构建单元，包括：
[0073]
第一拓扑构建单元，用于所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构；
[0074]
第二拓扑构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架
构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构；
[0075]
第一建模单元，用于依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型，
[0076]
其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。
[0077]
一种电力系统连锁故障分析设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
[0078]
所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述电力系统连锁故障分析方法的步骤。
[0079]
一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述电力系统连锁故障分析方法的步骤。
[0080]
从以上介绍的技术方案可以看出，当电力系统因遭受网络攻击而发生连锁故障时，本技术实施例提供的方法可以获取目标电力信息物理系统的架构信息；并依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；所述目标电力信息物理系统可以包括目标电力物理系统和目标电力信息系统，因此，在确定所述目标电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；在构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型和所述目标电力信息系统的网络节点状态模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0081]
本技术实施例提供的方法可以通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本技术可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。
附图说明
[0082]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0083]
图1为本技术实施例提供的一种实现电力系统连锁故障分析方法的流程图；
[0084]
图2为本技术实施例示例的一种电力系统连锁故障分析装置结构示意图；
[0085]
图3为本技术实施例公开的一种电力系统连锁故障分析设备的硬件结构框图。
具体实施方式
[0086]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0087]
当前国际形势复杂，网络攻击时有发生，现代电力系统的控制、信息交互等离不开网络，也因此在遭受到网络攻击后容易产生严重的后果，甚至导致电力系统连锁故障并最终引发大停电。一个著名的案例就是2015年的某国发生大停电，这次大停电最初由网络邮件的病毒引发，导致电网控制系统被入侵和操控，最终引发了某国发生大面积停电。因此，对于电网信息物理系统的建模仿真，尤其是网络攻击可能导致的连锁故障的仿真，需要开展深入的研究，并针对可能的风险开展评估，并制定预防策略，以确保当前复杂形势下电力系统的安全稳定运行。
[0088]
当前电力系统的安全稳定运行分析研究主要集中在传统电力安全风险上，缺乏对于由网络攻击引发的电力安全风险，尤其是连锁故障的研究。网络攻击对电力系统影响需同时考虑电力物理系统和信息系统的耦合；此外，连锁故障由于其故障形式复杂、故障事件较多、涉及的电网各种影响耦合较深，因此针对其仿真建模的研究具有极大的挑战。当前学术界及工业界尚无公认的考虑网络攻击的信息物理系统及连锁故障仿真建模研究方法，各类仿真建模技术均有其优缺点。
[0089]
鉴于目前大部分的电力系统连锁故障分析方案难以适应复杂多变的业务需求，为此，本技术人研究了一种电力系统连锁故障分析方案，该电力系统连锁故障分析方案可以通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本技术可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又能宏观上模拟连锁故障特性，又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。
[0090]
本技术实施例提供的方法可以用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。
[0091]
本技术实施例提供一种电力系统连锁故障分析方法，该方法可以应用于各种电力系统或电力信息物理系统中，亦可以应用在各种计算机终端或是智能终端中，其执行主体可以为计算机终端或是智能终端的处理器或服务器。
[0092]
下面结合图1，介绍本技术实施例给出的电力系统连锁故障分析方法的流程，如图1所示，该流程可以包括以下几个步骤：
[0093]
步骤s101，获取目标电力信息物理系统的架构信息。
[0094]
具体地，在实际应用过程中，网络攻击时有发生，有些网络攻击是针对电力信息物理系统。当电力系统遭受网络攻击时，电力系统的控制和信息交互等都会受到影响。
[0095]
例如，当电力系统遭受网络攻击时，可能会发生连锁故障、大面积的停电。
[0096]
电力信息物理系统一般包括电力信息网络和电力物理网络。
[0097]
每个网络都包括至少一个网络节点。
[0098]
由此可知，所述目标电力信息物理系统可以包括目标电力信息系统以及目标电力
物理系统。
[0099]
因此，为了研究目标电力信息物理系统遭受网络攻击而发生连锁故障的情况，可以获取目标电力信息物理系统的架构信息。以便可以了解所述目标电力信息物理系统的网络架构。
[0100]
其中，所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力信息物理系统的网络结构的相关信息。
[0101]
所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力信息系统的网络架构信息以及所述目标电力物理系统的网络架构信息。
[0102]
步骤s102，依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型。
[0103]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以获取目标电力信息物理系统的架构信息。
[0104]
而所述目标电力信息物理系统的架构信息可以反馈所述目标电力信息物理系统的相关信息。
[0105]
因此，可以依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型。
[0106]
步骤s103，依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型。
[0107]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型。
[0108]
所述目标电力信息物理系统可以包括目标电力信息系统以及目标电力物理系统。
[0109]
所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力信息物理系统的网络结构的相关信息。
[0110]
因此，在确定所述目标电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型。
[0111]
步骤s104，依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0112]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型。
[0113]
所述目标电力信息物理系统可以包括目标电力信息系统以及目标电力物理系统。
[0114]
所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力信息物理系统的网络结构的相关信息。
[0115]
因此，在确定所述目标电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0116]
步骤s105，依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0117]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的
网络节点状态模型。
[0118]
所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型可以反馈所述目标电力信息物理系统的网络结构以及各个网络节点的状态信息。
[0119]
所述目标电力信息物理系统的网络结构以及各个网络节点的状态信息可以了解所述目标电力信息物理系统遭受网络攻击的情况以及遭受网络攻击之后发生的连锁故障情况。
[0120]
因此，在确定所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0121]
通过对所述目标电力信息物理系统的网络结构进行建模分析，可以将所述目标电力信息物理系统的关键节点进行故障分析，可以更好地模拟现实中电力系统遭受网络攻击发生连锁故障的特性。
[0122]
其次，利用所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型来分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障特性，可以提高运算效率及分析效率。
[0123]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本技术可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又能宏观上模拟连锁故障特性，又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。
[0124]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型，接下来介绍该过程，该过程可以包括几个步骤：
[0125]
步骤s201，所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构。
[0126]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以获取所述目标电力信息物理系统的架构信息。
[0127]
所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力物理系统的架构信息。
[0128]
所述目标电力物理系统的架构信息可以反馈所述目标电力物理系统的网络架构。
[0129]
因此，在确定所述依据所述目标电力信息物理系统的架构信息之后，可以依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构。
[0130]
以便可以依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构分析所述目标电力物理系统的网络架构。
[0131]
步骤s202，依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构。
[0132]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以获取所述目标电力信息物理系统的架构信息。
[0133]
所述目标电力信息物理系统的架构信息可以包括所述目标电力信息系统的架构信息。
[0134]
所述目标电力信息系统的架构信息可以反馈所述目标电力信息系统的网络架构。
[0135]
因此，在确定所述依据所述目标电力信息物理系统的架构信息之后，可以依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构。
[0136]
以便可以依据所述目标电力信息系统的网络拓扑结构分析所述目标电力信息系统的网络架构。
[0137]
步骤s203，依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型。
[0138]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构分析所述目标电力物理系统的网络架构，可以依据所述目标电力信息系统的网络拓扑结构分析所述目标电力信息系统的网络架构。
[0139]
在确定所述目标电力物理系统的网络拓扑结构以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构之后，可以依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型。
[0140]
其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别可以与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。
[0141]
例如，
[0142]
可以用物理网a来表示目标电力物理系统的网络，可以用信息网b来表示电力信息系统的网络。
[0143]
其中，信息网与物理网为一对一关系，即：
[0144][0145]
其中，
[0146]
i可以代表电网系统里第i个节点；
[0147]ai
和bi一起可以被称为配对节点，每个配对的网络节点对里，电力物理系统的网络节点为电力信息系统的网络节点提供电能，电力信息系统的网络节点为电力物理系统的网络节点提供控制信息。
[0148]
由上述介绍可知，在确定所述目标电力信息物理系统的架构信息之后，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建所述目标电力信息物理系统模型。以便可以依据所述目标电力信息物理系统的连锁故障情况。本技术实施例提供的方法可以通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本技术可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又
能宏观上模拟连锁故障特性，又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。
[0149]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个步骤：
[0150]
步骤s301，依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型。
[0151]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力信息物理系统模型。
[0152]
所述目标电力信息物理系统可以包括所述目标电力物理系统。
[0153]
因此，通过分析所述电力信息物理系统模型可以了解所述目标电力物理系统的相关信息。
[0154]
在实际应用过程中，所述目标电力物理系统可以包括多个网络节点，每个网络节点可以包括多种网络状态。
[0155]
因此，在确定所述电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型。
[0156]
步骤s302，依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程。
[0157]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型。
[0158]
其中，所述目标电力物理系统的每个网络节点的状态可以包括多种类型。
[0159]
例如，
[0160]
所述目标电力物理系统的每个网络节点的状态类型可以包括正常工作状态、被移除状态以及无法工作状态。
[0161]
可以用来表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态，可以包括三种状态，分别如下：
[0162][0163]
其中，
[0164]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态；
[0165]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为正常工作状态；
[0166]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为被移除状态,表示该节点因故障或保护动作而移除；
[0167]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为无法工作状态,表示该节点因解列为孤岛子系统无电源而失效无法工作；
[0168]
接下来介绍所述目标电力物理系统的每个网络节点的各种状态之间转换的过程，具体可以包括如下几种转换过程：
[0169]
第一种，
[0170]
电力物理系统的网络节点从正常工作状态到无法工作状态为确定性的，即当电网因连锁故障产生多个子系统时，可能存在某些子系统无电源，此时该子系统内的网络节点从正常工作状态变为无法工作状态，该状态转换过程一定伴随着或由其他物理网中的元件发生了从正常工作状态转换到无法工作状态的状态转换而引起，因此，这个状态转换过程可以不考虑该状态转换的时间。
[0171]
因此，每个所述目标电力物理系统的网络节点的状态从正常工作状态到无法工作状态的转换过程可以为：
[0172][0173]
第二种，
[0174]
电力物理系统的网络节点为正常工作状态时，在电力物理系统的网络节点过载后或其配对电力信息系统的网络节点被网络攻击后会有一定概率被保护而被切除。
[0175]
因此，当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，在所述目标电力物理系统的网络节点过载后或与所述目标电力物理系统的对应的所述目标电力信息系统的网络节点被网络攻击后，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程t1为：
[0176][0177]
第三种，
[0178]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点因元件过载发生的从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0179][0180]
第四种，
[0181]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程可以为：
[0182][0183]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点处在被网络攻击的状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程可以为：
[0184][0185]
其中，
[0186]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态；
[0187]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为正常工作状态；
[0188]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为被移除状态；
[0189]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为无法工作状态；
[0190]
li(t)可以表示通过所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的潮流；
[0191]ci
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的承受能力安全定值；
[0192]ai
可以表示基本系数，用于调节连锁故障速率；
[0193]
λi(t)可以表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件由状态“0”转换为状态“1”的概率；
[0194]
t可以表示所述目标电力物理系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0195]ci
(t)可以表示元件由于受到网络攻击影响后导致元件可能产生的额外故障概率；
[0196]
可以表示当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的概率。
[0197]
步骤s303，依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型。
[0198]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，本技术实施例提供的方法可以进一步构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型。
[0199]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，进而可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型。以便可以依据所述目标电力物理系统的网络节点状态模型分析所述目标电力信息物理系统遭遇网络攻击后的连锁故障情况。
[0200]
由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型，接下来介绍该过程，该过程可以包括几个步骤：
[0201]
步骤s401，依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型.
[0202]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力信息物理系统模型。
[0203]
所述目标电力信息物理系统可以包括所述目标电力信息系统。
[0204]
因此，通过分析所述电力信息物理系统模型可以了解所述目标电力信息系统的相关信息。
[0205]
在实际应用过程中，所述目标电力信息系统可以包括多个网络节点，每个网络节
点可以包括多种网络状态。
[0206]
因此，在确定所述电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型。
[0207]
步骤s402，依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程。
[0208]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型。
[0209]
其中，所述目标电力信息系统的每个网络节点的状态可以包括多种类型。
[0210]
例如，
[0211]
所述目标电力信息系统的每个网络节点的状态类型可以包括正常工作状态、被感染状态以及关闭状态。
[0212]
可以用来表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态，可以包括三种状态，分别如下：
[0213][0214]
其中，
[0215]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态；
[0216]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为正常工作状态；
[0217]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为被感染状态，表示该节点因网络攻击被病毒感染；
[0218]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为关闭状态，表示该节点因无配对电源支撑而关闭；
[0219]
接下来介绍所述目标电力信息系统的每个网络节点的各种状态之间转换的过程，具体可以包括如下几种转换过程：
[0220]
第一种，
[0221]
在实际应用过程中，当所述目标电力信息系统的某一个网络节点状态为正常工作状态时，该节点有一定的概率会被相邻的状态为关闭状态的网络节点所的感染病毒感染。
[0222]
因此，每个所述目标电力信息系统的网络节点的状态从正常工作状态到被相邻的遭遇网络攻击而感染病毒的网络节点感染病毒转变为被感染状态的转换过程t4为：
[0223][0224]
其中，
[0225][0226]
则每个所述目标电力信息系统的网络节点的状态从正常工作状态到被相邻的遭遇网络攻击而感染病毒的网络节点感染病毒转变为被感染状态的转换过程t4为：
[0227][0228]
第二种，
[0229]
在实际应用过程中，当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为正常工作状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点会因无法获得与其对应的所述目标电力物理系统的网络节点的电源支持而发生从正常工作状态转换至关闭状态的状态转换，该转换过程t5可以为：
[0230][0231]
第三种，
[0232]
当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为被感染状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点从正常工作状态转换至被感染状态的转换过程t6可以为：
[0233][0234]
其中，
[0235]
μi可以表示所述目标电力信息系统的网络节点bi的感染速率；
[0236]
可以表示所述目标电力信息系统的网络节点bi周围所有的被感染节点的集合；
[0237]bij
可以表示所述目标电力信息系统的网络节点感染其他节点的速率；
[0238]
t可以表示所述目标电力信息系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0239]di
(t)可以表示t时刻所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率；
[0240]di
可以所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率。
[0241]
步骤s403，依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0242]
具体地，由上述介绍可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，本技术实施例提供的方法可以进一步构建所述目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0243]
由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例提供的方法可以确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，进而可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型。以便可以依据所述目标电力信息系统的网络节点状态模型分析所述目标电力信息物理系统遭遇网络攻击后的连锁故障情况。
[0244]
下面对本技术实施例提供的电力系统连锁故障分析装置进行描述，下文描述的电力系统连锁故障分析装置与上文描述的电力系统连锁故障分析方法可相互对应参照。
[0245]
参见图2，图2为本技术实施例公开的一种电力系统连锁故障分析装置结构示意
图。
[0246]
如图2所示，该电力系统连锁故障分析装置可以包括：
[0247]
架构信息获取单元101，用于获取目标电力信息物理系统的架构信息；
[0248]
第一构建单元102，用于依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；
[0249]
第二构建单元103，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；
[0250]
第三构建单元104，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；
[0251]
第四构建单元105，用于依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0252]
从上述介绍的技术方案可以看出，当电力系统因遭受网络攻击而发生连锁故障时，本技术实施例提供的装置可以获取目标电力信息物理系统的架构信息；并依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；所述目标电力信息物理系统可以包括目标电力物理系统和目标电力信息系统，因此，在确定所述目标电力信息物理系统模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；可以依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；在构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型和所述目标电力信息系统的网络节点状态模型之后，可以依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。
[0253]
本技术实施例提供的装置可以通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本技术可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又能宏观上模拟连锁故障特性，又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。
[0254]
进一步可选的，所述第一构建单元102，可以包括：
[0255]
第一拓扑构建单元，用于所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构；
[0256]
第二拓扑构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构；
[0257]
第一建模单元，用于依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型，
[0258]
其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。
[0259]
进一步可选的，所述第二构建单元103，可以包括：
[0260]
第一确定单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型；
[0261]
第二确定单元，用于依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；
[0262]
第三确定单元，用于依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型。
[0263]
进一步可选的，所述第二确定单元的执行过程，可以包括：
[0264]
每个所述目标电力物理系统的网络节点的状态从正常工作状态到无法工作状态的转换过程为：
[0265][0266]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，在所述目标电力物理系统的网络节点过载后或与所述目标电力物理系统的对应的所述目标电力信息系统的网络节点被网络攻击后，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程t1为：
[0267][0268]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点因元件过载发生的从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0269][0270]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0271][0272]
当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点处在被网络攻击的状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：
[0273][0274]
其中，
[0275]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态；
[0276]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为正常工作状态；
[0277]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为被移除状态；
[0278]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点ai的状态为无法工作状态；
[0279]
li(t)可以表示通过所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的潮流；
[0280]ci
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的承受能力安全定值；
[0281]ai
可以表示基本系数，用于调节连锁故障速率；
[0282]
λi(t)可以表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件由状态“0”转换为状态“1”的概率；
[0283]
t可以表示所述目标电力物理系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0284]ci
(t)表示元件由于受到网络攻击影响后导致元件可能产生的额外故障概率；
[0285]
可以表示当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的概率。
[0286]
进一步可选的，所述第三构建单元104，可以包括：
[0287]
第四确定单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型；
[0288]
第五确定单元，用于依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；
[0289]
第六确定单元，用于依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力信息系统的网络节点状态模型。
[0290]
进一步可选的，所述第五确定单元的执行过程可以包括：
[0291]
每个所述目标电力信息系统的网络节点的状态从正常工作状态到被相邻的遭遇网络攻击而感染病毒的网络节点感染病毒转变为被感染状态的转换过程t4为：
[0292][0293][0294]
当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为正常工作状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点会因无法获得与其对应的所述目标电力物理系统的网络节点的电源支持而发生从正常工作状态转换至关闭状态的状态转换，该转换过程t5为：
[0295][0296]
当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为被感染状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点从正常工作状态转换至被感染状态的转换过程t6可以为：
[0297][0298]
其中，
[0299]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态；
[0300]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为正常工作状态；
[0301]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为被感染状态，表示该节点因网络攻击被病毒感染；
[0302]
可以表示所述目标电力物理系统的网络节点bi的状态为关闭状态，表示该节点因无配对电源支撑而关闭；
[0303]
μi可以表示所述目标电力信息系统的网络节点bi的感染速率；
[0304]
表示所述目标电力信息系统的网络节点bi周围所有的被感染节点的集合；
[0305]bij
可以表示所述目标电力信息系统的网络节点感染其他节点的速率；
[0306]
t可以表示所述目标电力信息系统的网络节点状态转化所需要的时间；
[0307]di
(t)可以表示t时刻所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率；
[0308]di
可以表示所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率。
[0309]
其中，上述电力系统连锁故障分析装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文电力系统连锁故障分析方法部分相关介绍，此处不再赘述。
[0310]
本技术实施例提供的电力系统连锁故障分析装置可应用于电力系统连锁故障分析设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图3示出了电力系统连锁故障分析设备的硬件结构框图，参照图3，电力系统连锁故障分析设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
[0311]
在本技术实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。
[0312]
处理器1可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
[0313]
存储器3可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
[0314]
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端电力系统连锁故障分析方案中的各个处理流程。
[0315]
本技术实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在电力系统连锁故障分析方案中的各个处理流程。
[0316]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0317]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0318]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种电力系统连锁故障分析方法，其特征在于，包括：获取目标电力信息物理系统的架构信息；依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型，包括：所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构；依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构；依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型，其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型，包括：依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型；依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目标电力物理系统的网络节点状态模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力物理系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力物理系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程，包括：每个所述目标电力物理系统的网络节点的状态从正常工作状态到无法工作状态的转换过程为：当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，在所述目标电力物理系统的网络节点过载后或与所述目标电力物理系统的对应的所述目标电力信息系统的网络节点被网络攻击后，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程t1为：当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态时，所述目标电力物理系
统的网络节点因元件过载发生的从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点处在被网络攻击的状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的转换过程为：其中，表示所述目标电力物理系统的网络节点a
i
的状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点a
i
的状态为正常工作状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点a
i
的状态为被移除状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点a
i
的状态为无法工作状态；l
i
(t)表示通过所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的潮流；c
i
表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件i的承受能力安全定值；a
i
表示基本系数，用于调节连锁故障速率；λ
i
(t)表示所述目标电力物理系统的网络节点的元件由状态“0”转换为状态“1”的概率；t表示所述目标电力物理系统的网络节点状态转化所需要的时间；c
i
(t)表示元件由于受到网络攻击影响后导致元件可能产生的额外故障概率；表示当所述目标电力物理系统的网络节点的状态为正常工作状态，且与所述目标电力物理系统的网络节点对应的所述目标电力信息系统的网络节点为正常工作状态时，所述目标电力物理系统的网络节点从正常工作状态转换至被移除状态的概率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型，包括：依据所述目标电力信息物理系统模型，确定所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型；依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程；依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的每种状态之间转换的过程，构建所述目
标电力信息系统的网络节点状态模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述依据所述目标电力信息系统的各个网络节点的状态类型，确定所述目标电力信息系统的每个网络节点的每种状态之间转换的过程，包括：每个所述目标电力信息系统的网络节点的状态从正常工作状态到被相邻的遭遇网络攻击而感染病毒的网络节点感染病毒转变为被感染状态的转换过程t4为：为：当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为正常工作状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点会因无法获得与其对应的所述目标电力物理系统的网络节点的电源支持而发生从正常工作状态转换至关闭状态的状态转换，该转换过程t5为：当所述目标电力信息系统的网络节点的状态为被感染状态时，若与所述目标电力信息系统的网络节点对应的所述目标电力物理系统的网络节点的工作状态为被移除状态或无法工作状态，则所述目标电力信息系统的网络节点从正常工作状态转换至被感染状态的转换过程t6为：其中，表示所述目标电力物理系统的网络节点b
i
的状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点b
i
的状态为正常工作状态；表示所述目标电力物理系统的网络节点b
i
的状态为被感染状态，表示该节点因网络攻击被病毒感染；表示所述目标电力物理系统的网络节点b
i
的状态为关闭状态，表示该节点因无配对电源支撑而关闭；μ
i
表示所述目标电力信息系统的网络节点b
i
的感染速率；表示所述目标电力信息系统的网络节点b
i
周围所有的被感染节点的集合；b
ij
表示所述目标电力信息系统的网络节点感染其他节点的速率；t表示所述目标电力信息系统的网络节点状态转化所需要的时间；d
i
(t)表示t时刻所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率；d
i
表示所述目标电力信息系统的元件因修复而恢复正常状态的概率。7.一种电力系统连锁故障分析装置，其特征在于，包括：架构信息获取单元，用于获取目标电力信息物理系统的架构信息；
第一构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统的架构信息，构建目标电力信息物理系统模型；第二构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力物理系统的网络节点状态模型；第三构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型，构建目标电力信息系统的网络节点状态模型；第四构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统模型、所述目标电力物理系统的网络节点状态模型以及所述目标电力信息系统的网络节点状态模型，建模分析所述目标电力信息物理系统的连锁故障。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一构建单元，包括：第一拓扑构建单元，用于所述依据所述目标电力信息物理系统中的电力物理系统的架构信息，构建目标电力物理系统的网络拓扑结构；第二拓扑构建单元，用于依据所述目标电力信息物理系统中的电力信息系统的架构信息，构建目标电力信息系统的网络拓扑结构；第一建模单元，用于依据所述目标电力物理系统的网络拓扑结构，以及所述目标电力信息系统的网络拓扑结构，构建所述目标电力信息物理系统模型，其中，所述目标电力信息物理系统模型中电力物理系统的各个网络节点分别与所述目标电力信息物理系统模型中电力信息系统的各个网络节点相互对应。9.一种电力系统连锁故障分析设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，以及存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述电力系统连锁故障分析方法的步骤。10.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如权利要求1至6中任一项所述电力系统连锁故障分析方法的步骤。
技术总结
本申请提供一种电力系统连锁故障分析方法、装置、设备及可读存储介质，本申请通过分析电力信息物理系统的电力物理系统和电力信息系统的架构信息，构建电力信息物理系统的模型来分析电力信息物理系统因遭受网络攻击而发生的连锁故障情况。本申请可以将电力信息物理系统的各个网络节点信息进行抽象建模，考虑了电力信息网和电力物理网相互耦合的特性，以及连锁故障在各自网络及相互之间的传播特性又能宏观上模拟连锁故障特性，并且保证较高运算效率，从而使得针对电力信息物理系统的仿真以及对电网连锁故障的研究和分析更加高效和准确。确。确。
