近日，以yl7703永利官网本科生赵天翔为第一作者的论文《Improving resilience of cyber–physical power systems against cyber attacks through strategic energy storage deployment》在可靠性工程与系统安全性领域顶级期刊《Reliability Engineering & System Safety》（中科院一区Top、2023年-2024年最新影响因子为9.4）发表。yl7703永利官网涂海程、夏永祥为该论文的指导教师。
新一代先进技术在电力信息物理系统（CPPS）中的深度融合，使其在运行效率提升的同时也引入为网络攻击提供潜在接口，对系统安全构成威胁。此外，高比例可再生能源的引入也使得CPPS的稳定运行面临多种不确定性挑战。CPPS的高效性与鲁棒性亟需寻求全面而普适的提高策略。
为此，聚焦网络攻击背景下的CPPS弹性性能分析与优化问题，该研究考虑可再生能源不确定性、储能节点充放电特性与网络间的耦合机制，提出系统从遭遇攻击到恢复的全过程弹性仿真与评估框架。针对网络攻击前的防护策略，通过对关键通信节点的保护和储能节点的合理部署，从通信网与电力网两方面综合提升CPPS抵御网络攻击的能力。此外，针对网络攻击后的应急策略，通过求解功率调节优化问题来提升有限资源下CPPS的供电能力。通过对IEEE 39标准测试系统的仿真测试，结果表明本研究提出的事前节点保护、事后规律调度策略、储能节点位置部署能够有效抑制可再生能源不确定性对系统稳定运行的影响，显著提高CPPS的弹性性能。该研究为电力调度人员建设以高比例新能源为特点的新型电力系统提供有效抵御复杂网络攻击的建议，推动复杂系统理论与工程实际相结合的研究发展。
“我是大二下学期在综合创新实践课上开始跟随两位老师做复杂系统方面的研究。于我而言，开展此研究的过程并不总是那么顺利，常常会在某个步骤遇到瓶颈，有时是理论推导，有时是仿真验证。”赵天翔说道，“但是，这的确能相当有效地锻炼本科生综合应用学业知识进行创新的能力。学校开设的综合创新实践课，就为本科生们搭建了这样的平台。感谢学院为我们提供了解学科前沿与锻炼科研能力的机会，让我能深入自己感兴趣的领域，并最终做出成果。”
图1 . 高比例可再生能源CPPS网络模型
图2 . 本文提出的方法在不同系统规模下的CPPS性能仿真结果图
