网络环境下变电站自动化系统脆弱性评估

摘要

本文结合变电站自动化系统的特点和分布式系统脆弱性理论,提出网络环境下变电站自动化系统脆弱性评估方法。通过对系统的形式化定义,构造表征攻击过程的脆弱性状态图;参考指数分布特性,以脆弱度因子和等效攻击代价为参量,定义了状态转换的脆弱度函数;并按照脆弱性状态图的连接方式定义了3种类型的脆弱度计算模型。进一步考虑变电站自动化系统的信息安全特点,设计了基于层次分析法和逼近理想解排序法的脆弱度因子量化计算方法。根据IEC 61850构建了评估算例,通过不同安全方案下的脆弱度计算比较,该方法能有效的量化系统脆弱度,对安全策略制定起指导作用。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 引言

1.1 研究背景与意义

1.1.1 问题的来源

1.1.2 产生脆弱性的内在机理

1.2 课题的研究现状

1.3 课题来源与内容安排

第二章 系统的特点与脆弱性评估思路

2.1 网络环境下的变电站自动化系统

2.1.1 变电站自动化系统的结构

2.1.2 变电站自动化系统的特点

2.2 分布式系统脆弱性评估理论

2.3 总体评估思路

第三章 变电站自动化系统的脆弱性分析模型

3.1 脆弱性分析的基本模型定义

3.2 脆弱性状态图的构造

3.3 状态转换的脆弱度函数

3.3.1 常用的概率密度函数

3.3.2 脆弱度函数的定义与分析

3.4 基于脆弱性状态图的系统脆弱度计算

3.4.1 系统可靠性的计算模型

3.4.2 系统脆弱度的计算模型

第四章 变电站自动化系统脆弱性的量化计算

4.1 脆弱性的量化思路

4.2 脆弱度因子的基本量化方法

4.2.1 层次分析法

4.2.2 逼近理想解的排序方法

4.3 脆弱度因子量化的指标体系

4.4 脆弱度因子量化的步骤

4.4.1 构造判断矩阵

4.4.2 评价指标权重与一致性检验

4.4.3 规范化处理评价指标值

4.4.4 计算各行为的脆弱度因子

第五章 脆弱性评估的流程

第六章 算例分析

6.1 系统实例

6.2 构建脆弱性分析模型

6.3 量化脆弱度因子

6.4 计算系统脆弱度

6.5 结果分析

第七章 结论

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参加的科研工作