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电力信息物理融合系统中的网络-物理协同攻击

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简介:
本研究探讨了电力信息物理融合系统中网络与物理层面协同攻击的特点、模式及潜在威胁,提出有效的防御策略。 随着智能电网的发展以及越来越多的智能设备被引入电力信息物理融合系统(CPPS),该系统面临一种新的攻击方式——网络-物理协同攻击(CCPAS)。这种攻击既隐蔽又可能导致连锁故障,从而引发大规模停电事故。首先,本段落阐述了CPPS遭受CCPAS的基本形式,并在直流潮流模型下构建了一个考虑状态估计约束的CCPAS模型。然后,探讨了CCPAS的工作原理,从攻击者的角度分析如何规避状态估计监测并实施最大范围的攻击,同时研究了在这种情况下CPPS中最脆弱的线路。最后,通过使用IEEE 14节点和118节点系统进行仿真计算验证该模型的有效性和适用性,并对比分析在考虑状态估计约束后物理攻击所受到的限制。

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    本研究探讨了电力信息物理融合系统中网络与物理层面协同攻击的特点、模式及潜在威胁,提出有效的防御策略。 随着智能电网的发展以及越来越多的智能设备被引入电力信息物理融合系统(CPPS),该系统面临一种新的攻击方式——网络-物理协同攻击(CCPAS)。这种攻击既隐蔽又可能导致连锁故障,从而引发大规模停电事故。首先,本段落阐述了CPPS遭受CCPAS的基本形式,并在直流潮流模型下构建了一个考虑状态估计约束的CCPAS模型。然后,探讨了CCPAS的工作原理,从攻击者的角度分析如何规避状态估计监测并实施最大范围的攻击,同时研究了在这种情况下CPPS中最脆弱的线路。最后,通过使用IEEE 14节点和118节点系统进行仿真计算验证该模型的有效性和适用性,并对比分析在考虑状态估计约束后物理攻击所受到的限制。
  • 在DoS事件触发预测控制设计
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    本研究探讨了在遭受拒绝服务(DoS)攻击情况下,信息物理系统的事件驱动预测控制策略的设计与实现,旨在提高其安全性和鲁棒性。 针对信息物理系统(CPS)的安全控制设计问题,本段落提出了一种在拒绝服务(DoS)攻击下具有任意有界丢包的事件触发预测控制(ETPC)方法。首先,考虑到DoS攻击能量有限以及其行为的不确定性,将这种攻击描述为一种通信机制下的随机数据丢失现象;其次,在控制器端利用最近一次接收到的状态信息来设计一系列预测性的控制器增益以补偿由于DoS攻击导致的数据包丢失问题;接着,通过Lyapunov稳定性理论及切换系统分析方法探讨了在存在DoS攻击的情况下CPS的安全性,并提供了控制序列的设计方案。所提出的ETPC策略仅依赖于最近一次接收到的状态信息进行操作,无需满足传统CPS稳定性要求的最大允许丢包数限制,从而为大时延的CPS系统的稳定性和控制问题提供了一种有效的解决方案。最后,通过仿真实验验证了该基于事件触发预测控制设计方法的有效性。
  • 基于脆弱性社团分析方法
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    本研究提出了一种结合信息物理系统的电网脆弱性评估新方法,通过社团结构分析识别关键节点和薄弱环节,增强电力网络的安全性和稳定性。 针对目前元件级的电力信息物理脆弱性评估在应用于实际大规模电力信息物理网时存在的计算复杂度高及脆弱性保护配置难的问题,本段落提出了一种考虑网络介观局域特征与社团结构的信息物理融合电网脆弱社团评估方法。具体而言,以电力系统潮流作为边权重,并采用Fast Unfolding算法对电网进行社团划分;根据我国电网和通信网分层分区建设的实际现状及两者之间的耦合关系来划分通信网的社团。通过IEEE标准算例验证了该社团划分方法的有效性。 在不同内部耦合关系下,针对各个社团采取不同的攻击策略,并依据整个信息物理融合系统故障后的最大连通子集指标评估电网中的脆弱社团。这种方法符合我国电网和通信网络分层分区建设的实际状况,有助于减少计算复杂度并简化脆弱性保护模块的配置难度。 通过华中500kV电网的信息物理系统的仿真结果进一步验证了所提出方法的可行性。
  • 流管
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    《物流管理信息系统》是一套集成了先进信息技术和现代物流理念的应用系统,旨在优化企业物流作业流程,提高库存管理水平,实现供应链信息无缝对接。该系统通过智能算法分析数据,帮助企业降低运营成本、提升服务效率与客户满意度,在激烈的市场竞争中占据有利位置。 该系统采用JSP+Struts2+Hibernate+Spring+jQuery等技术构建,是一款基于B/S架构的物流信息管理系统,适用于一般货运站的货物运输管理需求。它能够全面实时地处理客户管理、车辆管理、货物运输、车辆调度和财务管理等一系列日常性工作,并且可以对分布在全国各地的货运站点进行集中化管理和监控。 系统具备动态跟踪每辆车的实际运行情况的能力,同时能精确控制公司财务上的支出与收入,确保所有业务活动都在严格的预算范围内。此外,它还提供实时提醒和报警功能以保证及时应对任何可能发生的异常状况或紧急需求。 用户可以通过PC电脑或者智能手机轻松访问该平台进行操作管理任务,从而大大提高工作效率并提升公司的整体运营效益。
  • 优质
    网络购物管理系统是一款集商品管理、订单处理和客户服务功能于一体的高效电商平台解决方案,旨在为商家提供一站式在线零售服务。 随着食品行业的不断发展,企业不仅要在产品品种上进行市场竞争,还需要加强食品营销管理。为了使企业的庞大运营体系具备科学的管理和前瞻性,实现企业运营信息化已成为必然趋势。 本段落所依托项目为长春市某食品有限公司在食品销售领域的营销管理系统开发。该项目基于公司现有的信息系统,并结合其具体的营销管理需求,提出了一套功能完善的需求方案。根据食品企业在信息化方面的特点,该系统采用Java体系结构进行设计和开发,旨在承载企业的销售管理模式思想,为企业构建一个现代化的信息管理平台。
  • SpringBoot流管
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    SpringBoot物流管理信息系统是一款基于Spring Boot框架开发的企业级应用软件,提供全面的物流业务流程解决方案。该系统集成了订单管理、运输跟踪、库存监控等功能模块,旨在提高企业的运营效率和服务质量。通过简洁易用的用户界面和强大的后台支撑,它能够帮助企业实现智能化物流管理,从而提升客户满意度并降低运营成本。 Spring Boot 物流运输管理系统提供在线下单、物流管理、账户查询管理和物流网点管理等功能,并包括运费计算和运单管理等服务。
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    SpringBoot物流管理信息系统是一款基于Spring Boot框架开发的企业级应用软件,旨在提供全面、高效的物流业务解决方案。该系统集成了订单处理、运输跟踪、库存管理和客户关系维护等功能模块,帮助企业实现精细化运营和智能化决策,从而提升整个供应链的运作效率和服务质量。 系统主要分为管理端、用户端和车主端。 **用户端功能如下:** - **注册**: 用户可以创建新账户,并输入必要的个人信息(如用户名、密码)。 - **登录**: 用户通过输入用户名和密码访问个人账户,进行后续操作。 - **首页**: 展示网站的主要功能和最新信息,提供各种车型供货物运输选择。 - **车辆搜索**: 允许用户查找所需的车辆信息。 - **货物运输**: 用户可以选择合适的车型并使用该车型来运输自己的货物。 - **订单管理**: 用户可以查看、修改或取消自己创建的订单。 - **公告**: 发布物流平台的重要通知和最新消息,确保用户及时获取相关信息。 - **个人中心**: 允许用户查看及编辑个人信息。 **车主端功能如下:** - **注册**: 车主可进行账户注册,并上传车辆合法信息和个人资料。 - **登录**: 完成账号创建后,车主可以使用系统提供的服务。 - **车辆管理**: 发布可供运输的车型供用户选择和使用。 - **订单管理**: 管理用户的货运请求并决定是否接受;同时查看已有的订单详情。 - **个人信息**: 车主可更新或修改自己的个人资料信息。
  • 【PINN】利用PINN模拟动态(以阻尼谐波振荡器为例,Python实现)
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    本项目运用物理信息神经网络(PINN)技术,通过Python编程语言对具有代表性的阻尼谐波振荡器进行动力学行为的数值模拟与分析。 近年来,在机器学习领域中出现了一种新型模型——物理信息网络(Physics-Informed Neural Networks, PINN),它结合了物理学原理与深度学习技术,成为解决偏微分方程问题的有力工具。PINN的核心在于利用神经网络来近似未知复杂函数,并以物理定律为约束条件,使训练过程遵循已知规则,从而提高预测精度。 本段落将详细探讨基于PINN模型模拟动态系统的过程,特别是阻尼谐波振荡器的应用案例,并使用Python进行实现。 ### 高斯回归在PINN中的应用 高斯回归是统计学的重要概念,在机器学习中用于连续型变量的预测。它假设因变量和自变量之间遵循高斯分布,并通过拟合最佳线性或非线性函数来描述数据关系。在构建PINN模型时,可以利用高斯回归初始化神经网络参数或者进行误差分析。 ### 高斯过程与神经网络结合 高斯过程是一种概率模型,在机器学习中广泛用于处理回归和分类任务。通过引入先验知识并提升泛化能力,它能够为任意大小的输入集合提供概率分布。将高斯过程应用于PINN可以量化解的不确定性,并且在数据量有限的情况下仍保持良好的预测性能。 ### 基于PINN模型模拟动态系统 阻尼谐波振荡器描述了物体受到阻力作用下的振动行为,是物理学中的经典模型之一。使用神经网络求解其偏微分方程时,在构建损失函数中加入物理定律作为约束条件至关重要。通过定义适当的训练过程和合理的损失函数形式化这些约束,最终可以得到符合物理规律且具有高精度的模拟结果。 ### 实现与应用 在利用Python实现PINN模型的过程中,首先需要选择合适的神经网络框架(如TensorFlow或PyTorch),然后构建包含特定物理定律条件下的神经网络结构。通过定义损失函数将这些约束转化为可优化形式,并使用反向传播和梯度下降等方法进行训练。 训练过程中需要注意的是平衡数据驱动的误差项与物理规律之间的关系,确保模型既能够学习到数据特征又遵守物理学规则。完成训练后还需对模型进行全面验证以保证其在新数据上的泛化能力良好。 ### 结论 PINN为解决复杂动态系统模拟提供了新的思路和方法,结合了深度学习技术和物理定律的应用前景广阔。通过掌握高斯回归、高斯过程等基础知识,可以更好地理解和应用这一技术,在科学计算与机器学习交叉领域中发挥重要作用。随着相关研究的不断深入和技术进步,PINN模型在解决实际工程问题中的潜在价值将愈发显著。
  • 利用PINN解决固体学问题(Python)
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    本项目运用PINN(物理 informed神经网络)技术,在Python环境下模拟和求解固体力学中的复杂问题,结合物理学原理优化模型训练过程。 基于物理信息神经网络(PINN)求解固体力学问题(Python) 这段文本主要强调使用物理信息神经网络(PINN)技术来解决与固体力学相关的问题,并且是通过编程语言Python实现的。原文重复了多次,这里简化为一段表述以清晰传达核心内容。
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    社区物业管理信息系统是一款专为小区物业设计的信息管理软件,集成了物业通知、维修报修、门禁监控、访客管理和缴费服务等功能,旨在提升物业服务效率与居民生活便利性。 信息管理与信息系统实习作业要求设计一个完整的小区物业管理信息系统,该系统包含管理员子系统和住户子系统,并且适合新手使用。