事件驱动网络化系统的状态估计融合及其应用

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华北调度自动化专业知识竞赛EMS试题库（山东）[1]

华北调度自动化专业知识竞赛EMS试题库（山东）[1]调度自动化知识竞赛试题库EMS、DTS系统一、必答普及部分填空1.SCADA系统主要功能是完成实时数据的、、监视和控制。

答案：采集、处理、2.远动分站的遥控操作过程分为、、三个步骤来完成。

答案：遥控选择遥控反校遥控执行3.自动化系统是由和经通讯通道连接组成。

答案：主站系统分站4.电网调度自动化系统的作用是确保电网、、地发供电。

答案：安全优质经济5.SCADA系统主要包括、、、、、、、等功能。

答：数据采集、信息显示、远方控制、监视及越限报警、信息的存储及报告、事件顺序记录、数据计算、事故追忆6.能量管理系统EMS主要包括、、、、、、、、机组计划等一系列功能。

答：SCADA、AGC/EDC、状态估计、负荷预报、短路电流计算、静态和动态安全分析、在线潮流、最优潮流、调度员培训仿真7.状态估计可分为、、、四个步骤。

答：假定数学模型、状态估计计算、检测、识别8.网络分析类应用软件主要由、、、，、、、、电压稳定性分析、暂态安全分析和外部网络等值等功能组成。

答：网络拓扑、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、安全约束调度、最优潮流、无功优化、短路电流计算9.在PAS系统中，静态安全分析模块设置故障时，涉及到的三种元件分别为、、。

答案：主开断元件；条件开断元件；监视元件10.在遥控过程中, 调度中心发往厂站RTU的命令有三种： , , .答案:遥控选择命令遥控执行命令遥控撤消命令11.遥控有两种方式：一种是返送校核方式，另一种是方式。

答：直接执行12.单次状态估计计算时间是指。

答：从一次状态估计启动开始至结果显示到画面上为止的时间13.调度自动化系统应用软件基本功能是指、、、。

答：网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预报。

14.网络拓扑分析是一个公用的功能模块，主要功能是依据实时开关状态将网络物理模型化为__________模型。

答：用于计算的数学15.状态估计模块的启动方式包括_______、_______、_______。

状态估计的调试和常见问题处理

状态估计的调试和常见问题处理图1 状态估计主画面1、状态估计的控制参数设置图2 状态估计控制参数设置图3 状态估计缺省权重及门槛值设置状态估计参数设置的一般范围：1>是否周期运行：一般设为“是”2>是否取SCADA数据：一般设为“是”3>是否事件驱动：一般设为“否”4>收敛判据：有功范围0.0001~0.01，一般设为0.001无功范围0.0001~0.01，一般设为0.001或0.0025>快照周期：现在基本不用，可设为0~30秒6>执行周期一般设定范围1~10分钟，地调设为3~5分钟更为合适。

7>最大迭代次数范围20~50次。

8>缺省权重设定缺省权重是一个相对值的概念，一般设定范围如下：9>遥测门槛遥测门槛是相对于每一个电压等级基准值的百分数值（基准值见电压类型表的定义），一般设定范围如下：状态估计是实时运行的系统，一般情况下，每隔1～10分钟计算一次。

而实际的网络结构（设备间静态连接连接关系）变化比较少，所以设备之间的连接关系一般是在网络建模模块中生成的。

状态估计程序根据网络建模给定的设备之间的静态连接关系和从scada获取实时的开关刀闸状态，进行拓扑分析，形成逻辑母线、逻辑支路、电气岛等计算模型。

因而，任何的设备之间连接关系的错误和开关刀闸状态的错误都有可能导致拓扑的结果不正确。

这将会导致状态估计的约束方程错误，从而使得状态估计计算结果的不合理。

一般来说，导致状态估计拓扑结构不正确的原因有三个方面，一是设备之间连接关系不正确，二是状态估计取得的遥信位与现场开关设备遥信位不一致，还有就是预处理程序发生误判的情况。

a)设备连接关系不正确现在的EMS系统中，网络建模一般已经采用了图模库一体化的计算机技术，设备之间的连接关系都是由程序自动生成，而设备之间连接关系靠运行维护人员手工维护的方法已经基本上被淘汰了。

这使得设备之间连接关系出错的概率大大降低，但是，目前为止，无论哪一种EMS软件都还不能做到连接关系完全不出错，而一旦发生连接关系出错的情况，则状态估计的结果必将受到影响，有的甚至影响到整个网络的计算结果。

乌克兰停电事件引起的网络攻击与电网信息安全防范思考

h t t p ://w w w．a e ps Ｇi n f o ．c o m 乌克兰停电事件引起的网络攻击与电网信息安全防范思考童晓阳,王晓茹(西南交通大学电气工程学院,四川省成都市６１００３１)I n f e r e n c e a n dC o u n t e r m e a s u r eP r e s u p po s t i o no fN e t w o r kA t t a c k i n I n c i d e n t o nU k r a i n i a nP o w e rG r i dT O N G X i a o y a n g WA N G Xi a o r u S c h o o l o fE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g S o u t h w e s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y C h e n gd u６１００３１ C h i n a 收稿日期:２０１６Ｇ０２Ｇ０２.上网日期:２０１６Ｇ０２Ｇ０５.１㊀乌克兰停电事件网络攻击过程及电网薄弱环节分析近两年来,中国提出了能源互联网的发展战略,已开展了许多相关基础性研究.能源互联网可认为是由传统电力系统(一次系统与二次系统)㊁分布式能源㊁通信网络等混合组成的具有互动性的电网物理信息系统,其中信息安全是保证能源互联网健康发展的重要基石.２０１５年１２月２３日,乌克兰电网遭受的停电事件展示了黑客攻击电网的实际威力.根据乌克兰国家安全局事后分析,它是由一起有组织的黑客攻击行为造成的.初步查明,黑客采用多种网络手段对乌克兰国家电网进行了攻击,如植入了被称为B l a c k E n e r g y的恶意软件,导致发电厂跳闸断电,并且,乌克兰地区多家电力公司同时遭受了拒绝式服务攻击,使各大电力公司的呼叫支持中心不堪重负,阻断电力运营商以远程控制方式对受感染系统实施的应急工作.国外信息安全专家J o h n H u l t q u i s t 称,B l a c k E n e r g y 之前先后曾攻陷过美国和欧洲的电力供应商,使这些欧美国家在攻击事件中受到了不同程度的损害.事实上,在这次乌克兰网络攻击停电事件之前,国外已有多起遭到恶意攻击的报道.１．１㊀乌克兰停电事件中网络攻击过程对于此次事件主要攻击手段,到目前为止的报道是,乌克兰计算机紧急响应小组(C E R T ＧU A )已确认收到来自安全厂商E S E T 给出的报告,认定确实安装了名为K i l l D i s k (即D i s a k i l)的清除型恶意软件,其设计目标在于删除计算机中磁盘驱动器内的数据,并导致系统无法重启,但是乌克兰方面还无法解释受到K i l l D i s k 恶意软件攻击与发电站跳闸停电之间的直接关系.中国金山安全反病毒实验室第一时间从各渠道采集到乌克兰停电事件中的B l a c k E n e r g y 样本,并做了相应的分析报告(参见h t t p://w w w．a d m i n ５．c o m /a r t i c l e /２０１６０１１４/６４２８１６．s h t m l ).该报告展示了B l a c k E n e r g y 入侵目标主机的过程.首先黑客直接或通过傀儡机收集被攻击用户的邮箱,定向发送含恶意文件的邮件,无安全防范意识的用户打开了带宏病毒的文档,该文档伪装为微软U S B M D MD r i v e r 驱动文件,但缺乏数字签名,用户运行了恶意安装程序,它释放和加载R o o t k i t 内核驱动,R o o t k i t 使用某线程注入系统关键进程s v c h o s t ．e x e ,后者开启本地网络端口,以H T T P S 协议主动连接外网的主控服务器,黑客在该连接成功后发指令下载黑客工具或插件,这样用户机器被渗透攻击成功,这个攻击过程见图１中的红线部分(攻击路径①).然后黑客远程控制实施了后续具体攻击,通过网络传播病毒,删除计算机上的文件使其瘫痪,并通过网络穿透各种通信协议,从某台工控机向断路器发出了跳闸命令(如何做到这点尚无具体报道),并且黑客在攻击过程中清除了所经过计算机上的痕迹,使事后较难追踪到其攻击路线.另一种黑客运用的攻击手段,可能是黑客事先在几个月前就通过某种方式在被攻击对象的局域网中植入了木马病毒,比如通过发送带有木马病毒的邮件,或者通过工程师的调试电脑把病毒下载到某台计算机上,时隔几个月后该病毒启动并与外界取１V o l ．４０N o ．７A pr ．１０,２０１６D O I :１０．７５００/A E P S ２０１６０２０２１０１得连接,实施后续攻击,见图１中攻击路线②.相关报道中称乌克兰停电发生后,乌克兰多家电力公司同样遭受了拒绝式服务攻击,即图１中攻击路线③,导致这些电力公司的呼叫支持中心的网络流量激增,破坏了正常和应急通信,电力运营商不能以远程控制方式对受感染系统进行远程应急救援.据国外相关报道,这次起主导攻击作用的B l a c k E n e r g y病毒,经过几年来的发展,逐渐加入了R o o t k i t㊁插件㊁远程代码执行和数据采集等功能,可由黑客来选择特制插件进行攻击,能够提供支持代理服务器㊁绕过用户账户认证以及６４位W i n d o w s 操作系统的签名驱动等技术.由以上攻击过程分析可见,它的确是一起有预谋有组织的网络攻击行为,并且其攻击者不仅仅包括那些黑客(电脑高手),可能还包括熟悉电力业务的人员,因为此次网络攻击成功地完成了跳闸断电,这个过程的成功实施需要相关电力知识㊁经验及技术.2C图１㊀停电事件中网络攻击路径以及电力系统与信息系统的层次化防御体系预想１．２㊀乌克兰电网存在的薄弱环节这次停电事件暴露了乌克兰电网的一些薄弱环节.１)首先是乌克兰电网信息安全防范体系不健全㊁发电厂安全技术手段不到位.尽管这次网络攻击的病毒入侵手段先进,但是乌克兰在几个月前曾经有过类似恶意网络攻击的预警,因为恶意软件B l a c k E n e r g y已经在欧洲某些国家的S C A D A和工业控制系统有所表现,乌克兰电力公司对此没有引起重视.同时没有建立起有效的层次化㊁网络化信息安全防御体系,没有通过技术手段去扫描㊁检查及发现其系统中潜在的病毒.这次乌克兰停电事件发生发电厂跳闸,说明其发电厂自动化系统还没有采取有效的安全技术手２２０１６,４０(７) 微文段,导致未经授权或者非正常的跳闸指令,下达到相关控制单元,而且对于关键报文的通信加密技术没有做到位.２)在遭受攻击过程中网络安全应对措施不力.当乌克兰发电厂受到攻击时,其电力监控系统并没有有效观察到攻击行为的发生㊁轨迹及动向,只能被动地遭受攻击直到其完成,更谈不上采取反击与反制措施.３)信息安全制度不严密㊁人员安全防范意识薄弱.中国电力系统实现了严格的网络物理隔离措施,即办公系统与生产系统严格分开,可杜绝此类通过邮件传播病毒的事件.而乌克兰发电厂显然没有或工作人员未遵循此规章制度,其安全意识单薄,通过邮件服务器自由收发来自外网的邮件,给病毒攻击提供了便利的渠道,这对电力系统敲响了警钟,信息安全制度和人员安全防范意识只能加强㊁不能放松.２㊀网络攻击对中国电力信息安全防范对策的思考２．１㊀先进国家信息安全应对策略的借鉴美国作为世界上的信息技术强国,在电网安全方面投入了大量资源进行研究,开展了相关立法和战略.包括:①将能源系统列为国家关键性基础设施,对能源安全高度重视.２０００年１２月提出美国的国家网络安全战略,对关键基础设施的保护一直处于核心地位.②提倡保护个人隐私前提下推进网络安全信息共享.２０１５年１０月,美国参议院通过«网络安全信息共享法案»,鼓励遭遇网络安全威胁与攻击的私营企业向政府共享信息,并将此信息分享给相关机构,建立网络安全共享系统以阻止网络攻击.③制定和指导能源行业的网络安全指南.２０１３年,在２００９年«美国网络空间政策评估报告»基础上修订«智能电网网络安全指南»,２０１５年１月发布«能源部门网络安全实施框架指南».２．２㊀电力与信息混合系统的信息安全防御思考从乌克兰这次网络攻击行为看,它是针对电力系统的监控系统㊁运行装置及一次系统等实施的系统性攻击,即是对电力与信息混合系统的攻击.对于信息安全专家与电力科研人员来说,如何合作完成构建分布式层次化的信息安全防御系统,有许多问题值得研究.１)电力与信息联合仿真平台的构建电力与信息联合仿真平台研究工作最早得到人们的重视,它有助于帮助人们定量模拟和分析网络攻击对电网信息混合系统的破坏程度,尤其是对新型借助于广域通信网的广域控制系统等的影响.国内外在建立电力与信息联合仿真平台方面已经做了大量工作,如２００３年H o p k i n s o n K．M．博士㊁J．S．T h o r p教授和王晓茹博士联合研发了电力和通信同步仿真平台(E P O C H S),以电力系统分析及仿真软件P S C A D㊁P S S/E㊁P S L F等作为电力系统仿真工具,采用通信网络仿真软件N S２作为通信系统仿真工具.美国弗吉尼亚理工大学H u aL I N 等人于２０１１年提出了全局事件驱动混合仿真方案(G l o b a l E v e n tＧD r i v e nC oＧS i m u l a t i o n,G E C O)等,其系统结构相似.近几年中国南瑞集团公司㊁华中科技大学㊁东南大学等单位开展了一些联合仿真平台的初步研究,搭建电力系统仿真软件和网络仿真技术软件包(O P N E T)联合仿真平台.这些已有平台的共同特点是利用电力系统仿真软件模拟一次系统,采用通信系统仿真工具模拟通信延迟.弥补了电力二次系统的大量业务功能及其数据仅采用统计数据来模拟,与实际业务情况相距较远的不足.另一方面,与A D P S S㊁R T D S等全数字实时仿真系统进行联合也是个有意义的研究方向.２)加强电力系统信息安全的防御体系此次乌克兰停电事件,首先是信息安全事件,通过网络进行攻击是其主要手段,攻击的对象首先是信息系统,最终导致一次设备的跳闸.对于信息行业,信息安全是几十年来一直研究的问题,不断提出了许多算法和技术方案,对信息系统提出了机密性㊁完整性㊁可用性㊁可认证性㊁可识别性㊁可追溯性等一些重要的评估指标.已有信息安全的威胁原因很多,包括恶意主机及其所控傀儡机的恶意攻击㊁软件设计漏洞(代码b u g㊁缓冲区溢出㊁解析错误等)㊁通信安全漏洞㊁远程调试后门㊁业务容错性处理不好㊁操作人员的不慎或恶意操作等.传统的密码学采用口令㊁加密㊁签名㊁公钥基础设施P K I等技术,信息安全专家提出了可疑代码与进程扫描㊁防火墙㊁虚拟专网㊁口令认证㊁反查毒软件(如图１中网关具有的功能)等方案,虽然它们极大地增加了恶意攻击的难度和代价,但仍不能完全防范病毒入侵.近几年来信息行业可信计算组T C G提出了可信计算理论,认为如果一个实体行为总是以预期方式达到预期目标则称其为可信的 .I B M推出４７８５安全协处理器构造可信平台模块T P M,提供平台完整性检查㊁公钥签名㊁身份认证㊁数字签名及加密等功能,将计算机和工控机置于可信的环境中运行,以减少不可信的恶意行为,应引起国内信息行业重视,尤其在打造电力可信运行平台及其环境方面.３童晓阳,等㊀乌克兰停电事件引起的网络攻击与电网信息安全防范思考h t t p://w w w．a e p sＧi n f o．c o m国内的３６０㊁金山等信息安全公司为各种个人计算机㊁手机研发的杀毒软件,通过查杀各种病毒与可疑代码来建立安全的计算机运行环境.对于B l a c k E n e r g y病毒攻击,金山网站给出了防范与拦截措施:①用户对收到的邮件所包含的所有文件进行动态行为鉴定,如果具有恶意行为,则删除或隔离该文件.②对系统关键进程进行监控,一旦发现可疑操作,立即阻断其执行.③阻断恶意代码对外连接,设置一个I P黑白名单库,对系统外连的I P地址进行过滤,拦截与恶意服务器交互的所有网络数据包.能否在电力信息安全环境的搭建时借鉴和运用当前先进的信息安全技术手段是一个研究方向.国内外一些学者已认识到信息安全对于电力系统运行的重要性,但电力系统如调度中心㊁变电站等由于其业务安全方面有其一定的特点,如尚未建立专门统一的安全认证中心C A,变电站国际标准I E C ６１８５０未涉及报文加密传输,各保护与测控装置均是嵌入式系统,在无认证中心C A认证下进行点对点通信.采用现有加密算法对变电站内各类报文加密,其防攻击的能力有待于验证,而面向通用对象的变电站事件(G e n e r i c O b j e c tO r i e n t e dS u b s t a t i o n E v e n t,G O O S E)等快速报文的传输延时有专门要求(小于３毫秒),研究轻量级且安全的加密算法迫在眉睫.每台装置缺乏平台完整性㊁身份认证㊁可疑进程与异常行为检测等可信运行环境的支持,而商用可信平台模块T P M也不能直接嵌入到其中.３)电力业务的安全与容错处理的思考对于潮流计算㊁状态估计㊁安全风险评估等电力高级功能,目前或以后都是在电力与通信混合的环境中运行,其数据大多要通过通信网络传输获得,在网络遭到攻击或者攻击者有意损坏数据㊁提供假数据㊁发出恶意指令等异常情况下,各类电力高级模块能否正常运行㊁受影响程度㊁灵敏度㊁波及范围等问题都值得研究.电力工作者研究了对潮流计算㊁状态估计等模块在数据缺失情况下算法的容错性处理,也研究了保护与电气量报文部分缺失㊁通信部分失效等异常情况下,状态估计㊁广域控制系统等的受影响程度,还研究了在高度数㊁高介数㊁关键断面或线路等连续受攻击情况下,电力系统的安全风险指标及与耐受度之间的关系等.假设网络攻击者包含一些电力专家,对当前被攻击电网具有同等的知识和相关分析工具,或者凭借其经验与一些策略,在网络攻击过程中有针对性地对电网关键点或薄弱环节进行攻击,运行中的电力系统是否有正确的应对㊁如何应对,也值得研究.２．３㊀网络化分层协同信息安全防护体系１)顶层设计针对电力与信息混合系统及正在发展的能源互联系统,预想构建一个新型的电力网络化分层分布主动型安全防御体系.需要联合电力科研人员㊁信息安全专家㊁电力运行人员等,对该信息安全协同防范体系进行顶层设计,从异常检测与防御的网络化信息安全可信平台㊁电力业务模块对异常数据与行为的检测与容错算法㊁各装置的可信环境㊁传输加密算法及对异常代码与行为的抑制㊁电力人员安全防范意识和制度的检查落实等多个角度提高整体防御能力.２)网络化安全防御系统的构建与技术研究从信息安全角度出发,针对电力系统中每台运行的计算机及装置,运用反病毒技术手段,运用可信理论,建立信息安全可信防御平台,将各种应用置于可信的沙箱中运行,进行各类计算机的可信环境检测与认证,减少和尽量消除可疑进程的加载与运行.建立网络化信息检测系统,对网络上各类报文进行实时监控,实时扫描与检测异常报文㊁恶意行为等(如拒绝式服务等),甄别不可信的网络连接,追踪异常报文的规模㊁去向等,及时进行分析与报警,甚至予以拦截.针对智能变电站,研究变电站的新型数据安全传输加密㊁认证㊁角色授权管理与访问权限检查等算法与技术,加强二次设备,使其除了满足已有业务的运行要求,也能够抵御来自内网与外网的恶意指令㊁报文等的攻击(见图１中的绿色和橙色背景的模块).从电力业务的安全与容错处理角度出发,对于潮流计算㊁状态估计㊁安全风险评估等电力高级功能做进一步研究,在数据损失㊁坏数据㊁假数据㊁恶意指令㊁通信部分失效等异常情况下,提高各功能的运行性能㊁敏感性及生存能力,对异常数据的分析㊁检测及容错处理.研究在各种针对性连续攻击下电力监控系统的应对措施与预案等.３)对各厂家装置的信息安全扫描㊁代码管理㊁异常线程行为检测及可信环境的搭建各厂家装置是电力系统运行的基础和执行机构,而装置中各厂家程序首先要置于可信环境,针对嵌入式系统建立安全防御体系的研究未得到重视.各厂家程序的规范化管理也需要重视,对各程序进行统一有效的编码校验㊁注册登记及版本管理,离线和在线检测程序中异常模块,防止不合适的程序或恶意程序被装置加载运行,在遭到破坏时进行必要的重启或原始程序回滚.对各厂家的可能远程调试接口(调试后门)进行有效管理,防止恶意的远程攻击.４２０１６,４０(７) 微文４)电力员工信息安全制度健全与意识的提升乌克兰电力人员安全意识弱与防范制度不健全是这次网络攻击得逞的重要原因之一,因此中国电力人员在安全防范意识和制度检查落实上仍需加强,并加强电网监控与运行系统的日常巡检㊁运行监测㊁安全审计㊁漏洞检测及整改加固,强化风险辨识,做好安全风险和预警,严格落实网络信息安全制度.２．４㊀遭受攻击后防范㊁补救及反击预案与预演现在人们的研究方向主要集中在如何检测与防御网络攻击,还是有必要研究电网遭受攻击后,检测与捕捉到恶意攻击行为与报文的轨迹的方法,在电力一次系统当时的拓扑结构下如何利用当下数据尽量保证业务模块的正常执行,在通信信道部分遭受破坏情况下,研究采用有效的路由算法,仍能获取所需的广域数据.甚至在发现与检测到内网与外网的攻击者,研究采取网络技术手段,隔离与阻断攻击者的行为,向攻击者发起反制攻击,阻止其进一步的攻击.㊀㊀未雨绸缪进行信息安全攻击场景下预演,也许是今后需研究的一个新问题.如何模拟电网遭受网络攻击时的典型场景,让电力运行人员切身感受到网络攻击的手段㊁遇到的不利情景,积累经验,锻炼应对能力,也许以后需要投入相应的精力.童晓阳(１９７０ ),男,通信作者,博士,副教授,主要研究方向:电网故障诊断㊁广域后备保护㊁智能变电站㊁信息技术及其在电力系统应用.EＧm a i l:x y t o n g＠s w j t u．c n王晓茹(１９６２ ),女,教授,博士生导师,主要研究方向:电力系统保护和安全稳定控制.EＧm a i l:x r w a n g＠s w j t u．c n(编辑㊀王志鸿㊀许文杨)５童晓阳,等㊀乌克兰停电事件引起的网络攻击与电网信息安全防范思考h t t p://w w w．a e p sＧi n f o．c o m。

网络科学的研究与应用

网络科学的研究与应用网络科学是由计算机科学、数学、物理学、统计学等多个学科交织而成的一门新兴学科，凭借着强大的分析能力和模拟能力，在众多领域展现出了巨大的应用前景。

网络科学旨在探索网络结构、发现网络规律、研究网络演化过程，并应用于社会、生物、物理、金融等多个领域，为人类社会的发展和改善做出了重要贡献。

一、研究内容与热点1.1 网络结构网络结构是网络科学的基础，也是研究网络特征和行为的重要手段。

网络结构可通过各种度量方法计算，例如度分布、连通性、聚类系数等，最终揭示网络的体系结构、拓扑结构以及不同节点之间的连通性、距离等关系。

其中随机网络、小世界网络、无标度网络等是近年来广受重视的研究领域，相关研究成果也为网络科学的发展提供了重要的支持。

1.2 网络动力学网络动力学研究的是网络系统中节点的演化和集体行为的模拟和预测。

通过建立网络模型，研究网络系统中节点间信息流动、演化通道等情况，揭示系统的动态性迁移。

同时，网络动力学也关注节点之间的相互作用、智能行为等问题，掌握节点间的随机性和复杂度，对网络演化的过程和趋势提供了更为精细的量化描述和研究方法。

1.3 社会网络社会网络是网络科学的应用领域之一，指的是以人为节点组成的网络结构。

与其他类型的网络不同，人们可以通过社会网络建立友谊、合作、信任关系，并基于这些关系进行交流和活动。

社会网络研究的内容涵盖信息扩散、社区发现、社交网络分析等多个方向，不仅为社交媒体和电商等商业领域提供了帮助，也在政治和民主等社会领域发挥着重要作用。

二、应用领域2.1 经济金融领域网络科学已应用于经济与金融领域，特别是在分析市场预测、投资决策、交易监管等方面发挥重要作用。

例如，某些基于网络分析的投资组合理论建立的是在捕捉资产间作用的基础上，提供更为合理和理性的方案和策略；另外，基于互联网和社交网络来进行数据分析，已经成为金融领域内的研究热点。

网络数据的挖掘和移动APP的开发，可以实现比传统方法更快速和高效的投资和交易，并且拥有越来越多的应用场景和市场前景。

基于ADRC的网络化运动控制系统高精度轮廓跟踪控制

基于ADRC的网络化运动控制系统高精度轮廓跟踪控制吴祥;王军晓;王瑶为;董辉;俞立【摘要】本文研究了具有重复任务性质的网络化运动控制系统高精度轮廓跟踪控制问题.首先,分析了网络时延给系统带来的影响,基于自抗扰控制设计了单轴跟踪控制器,将时变时延带来的不确定性建模为系统总和扰动的一部分,设计扩张状态观测器对总和扰动进行估计,并在前馈通道中对其进行补偿,消除时变时延影响,得到稳定的单轴跟踪控制.其次,基于迭代学习交叉耦合控制设计了轮廓误差补偿控制器,实现高精度轮廓跟踪控制.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.这种控制方法在设计过程中不依赖于系统模型信息,为网络化运动控制系统轮廓跟踪控制方法的研究及应用提供了一种新的思路.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2018(028)009【总页数】8页(P835-842)【关键词】网络化运动控制;时变时延;自抗扰控制(ADRC);迭代学习控制;轮廓跟踪【作者】吴祥;王军晓;王瑶为;董辉;俞立【作者单位】浙江工业大学信息工程学院浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023;浙江工业大学信息工程学院浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023;浙江工业大学信息工程学院浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023;浙江工业大学信息工程学院浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023;浙江工业大学信息工程学院浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023【正文语种】中文0 引言运动控制系统作为制造设备的核心部件，是决定制造业发展的关键技术之一。

近年来，随着传统制造业向智能制造的转型升级，由于传统运动控制系统具有连线复杂、维护困难、扩展性差、抗干扰能力差等诸多缺点，限制了其在智能制造中的应用。

所以，现场总线技术在运动控制系统中得到了广泛使用，如 CAN、Ethernet POWERLINK、Ethernet/IP、SERCOS III、EtherCAT 等［1-5］。

智能电网调度自动化技术支撑问题分析

智能电网调度自动化技术支撑问题分析作者：陶飞来源：《华中电力》2014年第03期摘要：在现今全球经济腾飞的大背景下，智能电网调度自动化系统作为一种新兴的电力技术系统已悄然引导了世界主流国家的电力工业发展趋势，为各个国家的经济建设提供了更稳定、更可靠的电力保障。

随着智能电网建设的不断推进，智能电网调度技术支持系统对确保电网安全稳定运行具有重要作用。

对地区智能电网调度技术电网技术支持系统的构架进行了分析，并对当前的调度自动化现状进行了综述.本文结合某地区调度现状，分析存在的问题并提出初步解决方案，积极做好智能电网调度技术支撑，使其适应电网发展新趋势。

关键词：智能电网；调度自动化；支撑体系1、调度自动化系统现状目前中国电网调度自动化系统广泛使用的平台包括OPEN3000、CC2000和D5000。

1.1 OPEN3000 系统国网电科院开发的OPEN3000 系统由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层组成，其中，系统平台具备图模库一体化的功能，使图形系统的图元与数据库实现同步连接以形成一个有机整体。

基于Internet 技术、面向对象技术、数据库技术和JAVA技术，根据电网调度的实际需要，将SCADA、PAS、AVC、DTS、FES、保护信息系统等集成于统一的支撑平台上。

该系统遵循了IEC61970 等国际标准，既能进行实时数据的采集、监视和自动闭环控制，也能对电网进行分析和仿真，基本实现了电网安全性和经济性并重的目标。

1.2 CC2000 系统CC2000系统是由中国电科院开发的开放式、面向对象EMS /DMS 支撑系统。

该系统在国内外首次采用面向对象分析、设计和编程技术，引用事件驱动机制。

该系统由实时运行管理环境、实时数据库管理系统和人机会话子系统构成支撑平台，拥有方便、灵活的数据库和画面生产工具。

事件广播机制保证了分布式系统各网络节点数据的一致性。

1.3 D5000 系统智能电网调度技术支持系统（简称D5000）的四类应用建立在统一的基础平台之上，由基础平台统一提供模型、数据、CASE、网络通信、人机界面、系统管理等服务。

基于机器学习的多源实况分析产品和观测数据融合应用试验

ｏｒｔｈｅｙａｒｅｂａｓｉｃａｌｌｙｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ. ＴｈｅＧＢＤＴｗｉｎｄｓｐｅｅｄａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏＡＲＴａｎｄＣＡＲ. Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｌｅａｒｎｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｆｕｓｅｍｕｌｔｉ￣ｓｏｕｒｃｅｒｅａｌ￣ｔｉｍｅａｎａｌｙｓｉｓｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄａｔａꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ
ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎꎬ ｗｉｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎꎬ ａｎｄｗｉｎｄ
降水、风速、风向)模型ꎬ并进行对比检验ꎬ为实况分析
服务提供基础支撑ꎮ
１资料与方法
( ｉｎｖｅｒｓｅｄｉｓｔａｎｃｅｗｅｉｇｈｔｅｄꎬＩＤＷ) 等方法的系统误差
１.１资料
合产品ꎮ ２０１４年ꎬ中国气象局气象探测中心将“ 概
息中心提供的５类全国范围逐小时数据:国家气象信
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一类短时延网络化控制系统的故障检测与容错控制

ｓｆｉｉｎｏｄｔｎｆｒａｙｐｏｉｔｂｌｆｈｅｓｒａｌｒ．ｅｒｓａｃｌｏｕｅｂｅｅｓｅｕｃｅｔｎｉｏｓｍｔｔｓａｉｔｏｅｓｎｏｉｅＴｈｅｅｒｈａｓｓｄｏｓｒｒｓｔｍｃｉｏｃｉｙｔｆｕｖｙ
）
（）１
【（＝（（）ｙｔｇｆ））
其中：（ ∈Ｒ为系统状态，（６Ｒ为系统输入，（ ∈Ｒ为系统输出，（ ∈Ｒ为待检故障，厂・、ｘ，）ｖｔ）ｆ）ｆ）（）ｇ・（为定义在致密集上的非线性连续函数。）
Ｉ（）ｃ（）七＝七
其中：＝Ｐ，＝Ｐ，（＝４）
、

Ｐ
出，（通过数学变换可以表示为（：Ｄ（巨，））ｊ）
巨为常矩阵，【１足（）（）Ｉ记．数０】Ｔ＜，为，满
则系统的全局模型为：
ａｄｉｕｐｔｅｒｒｔｅｅｔｔｅｆｕｔｏｈｙｔｍ．ｉｌｔｎｉｓｄｔｅｆｅｖｌｉｆｔｅｎｔｏｔｕｒｏｏｄｔｃａｌｆｔｅｓｓｅＳｍｕａｉＳｕｅｏｖｒｙｔａｉｔｏｈｓｈｏｉｈｄｙ
将式（）２离散化，考虑系统中存在的网络诱导时延因素，可以得到网络化控制系统的离散的模型：
Ｒ：（ｉＭ：Ｎ … （）ｓＴＥ／ｚ七ｓＡＤ，ｉＭＦＩ）ＨＮ
＋）七＋一（）（）（）＝４（）（）七＋）（（）３
ｏｅｓｓｅｍｏｅｔｎｅｔｉａａｔｒ，ｎｈｎａｆｚｙｓａｅｏｓｒｅｓｄｓｇｅ．ｅｆｔｙｔｍｄｌｈｕｃｒｎｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｕｚｔｔｂｅｖｒｗａｅｉｎｄＡｓｔｈｗｉａｈｓｎｏａｌｒｙｏｃＬｆｕｔｏｅａｔｏｔｏｅｒｓｓｄａｄｆｚｙｃｎｒｌｒａｄｆｚｙｏｓｒｅｅｓｒｆｉｅｍａｅｕａｌｔｌｒｎｎｒｌｈｏｙｗａｅｎｚｏｔｏｌｎｚｂｅｖｒｕ－ｃｔｕｕｅｕＣ — ｅｉｔｏｓｗｅｅａｐｉｄｏｔｅｅｅｔａＩｔｅｅｐｏｅｔａｅｓｓｅｃｎｓｉｉｔｉＯｄｓｇｍｅｈｄｒｐｌ．Ｔｈｆｃ．ｌｈｓｒｖｈｔｔｙｔｍａｔｌｍａｎａｎａｎｅｈｌ

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事件驱动网络化系统的状态估计融合及其应用近年来,随着传感器技术和网络通信技术的不断提高,控制系统技术向网络化、分布化、智能化和综合化方向迅猛发展,网络化系统应运而生,以满足大规模工业生产和控制的迫切需求,如智能电网、信息物理系统、智能交通控制、无人作战指挥系统等重要领域。

然而,网络本身存在的带宽约束、随机丢包和时滞等问题给网络化系统的分析和设计带来了新的挑战,严重时甚至会使得系统变得不稳定。

因此,研究通信约束下网络化系统状态估计融合问题具有重要的理论和实际意义。

在传统时间触发采样系统的理论和方法基础上,本文研究了事件驱动网络化系统状态估计及其融合问题、量化驱动网络化系统状态估计问题,以及一类事件驱动动态系统执行器和传感器故障诊断问题。

本文的主要研究内容和创新点如下:1、针对含有结构和参数不确定性的网络化系统状态估计问题,基于交互式多模型滤波理论,设计了事件驱动的随机混杂系统状态估计算法。

所提出的算法不仅能够有效地节省网络带宽和避免最优估计中的组合爆炸问题,而且能够对系统参数或结构变化做出快速反应。

2、针对事件驱动网络化系统状态估计融合问题,分别提出了序贯式和分布式的事件驱动状态估计融合算法。

序贯式估计融合算法是集中式融合结构,而带反馈的并行式估计融合算法是最优分布式融合结构,且具有与集中式融合结构等效的融合估计效果。

3、针对噪声相关的网络化系统状态估计融合问题,在充分考虑噪声之间相关性的基础上,给出了一种在线性最小方差意义下最优的事件驱动分布式状态估计融合算法。

本文的线性矩阵加权
融合准则为线性方差意义下的最优融合框架。

4、针对随机事件驱动
网络化系统状态估计融合问题,充分考虑连续系统离散化所引起的相
关性影响,设计了在最大后验概率准则下最优的分布式估计融合算法。

本文的随机事件驱动机制能够严格意义上保持系统状态条件分布的
高斯特性。

5、针对含有量化信息的网络化系统状态估计问题,综合考虑量化误差和通信不确定性之间的耦合因素,提出了一种基于多级量
化驱动的状态估计算法。

本文所设计的多级量化机制能够以统一的标量量化参数来并行处理测量向量的量化问题,避免了传统量化机制中
量化参数难以确定的困境。

6、针对一类事件驱动系统的执行器和传
感器故障诊断问题,提出了基于交互式多模型框架的事件驱动故障诊
断方法。

本文的故障诊断方法对于一种故障只用建立一个候选故障模型,能够有效降低模型集设计的复杂度。

仿真结果证明,所提算法对于故障具有快速的响应速度,且能够准确地估计出执行器的故障幅值。