基于容错的可信计算在变电站自动化系统中的应用

本书将可信计算引入变电站自动化系统，根据基于容错的可信内涵与智能电网的需求，在深入分析变电站自动化系统可信性属性的基础上，从保障系统可信性的措施——故障防止、故障容忍、故障抑制与故障预报出发，研究了构建可信变电站自动化系统的一系列问题。本书可供信息技术、自动化、电力系统自动化等学科的研究生、教师阅读，也可供从事相关方向的研究人员参考。

张其林，男，博士，副教授，美国马萨诸塞大学洛厄尔分校访问学者。物联网工程专业负责人，承担《物联网工程导论》、《计算机组成与体系结构》、《嵌入式系统开发》等课程的教学工作。主要研究方向：智能电网信息系统安全与可靠性、物联网技术的应用。主持省自然科学基金2项，*产学合作协同育人协同项目1项，市厅级科研项目3项，发表核心期刊论文10余篇，授权发明专利1项，实用新型专利2项，软件著作权5项。指导学生参加学科竞赛获二等奖1项，三等奖1项，省级奖励5项。指导3篇学士学位论文被评为省优秀学位论文。

第1章 绪 论

1.1 背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 可信计算与可信系统

1.2.2 变电站自动化系统

1.2.3 信息系统可信性分析

1.2.4 可信设计方法

1.2.5 连锁故障

1.2.6 传感器故障诊断

1.3 本书内容与结构

1.3.1 研究内容

1.3.2 本书的结构

第2章 可信计算及其研究进展

2.1 可信计算产生的背景

2.2 可信计算的概念与发展

2.2.1可信计算的概念与属性

2.2.2国外可信计算的发展

2.2.3国内可信计算的发展

2.2.4基于容错的可信计算

2.3 可信计算中的若干问题

2.3.1容错技术

2.3.2软件可靠性

2.3.3 Byzantine将军问题

第3章 变电站自动化系统的可信性分析

3.1 可信性的内涵

3.1.1特征属性及其关系

3.1.2威胁及其关系

3.1.3保障可信性的措施

3.2 智能电网环境下的变电站自动化

3.2.1智能电网

3.2.2智能电网环境下的变电站自动化

3.2.3变电站自动化系统的可信性属性

3.2.4变电站自动化系统面临的可信性威胁

3.3 基于可达矩阵的变电站自动化系统可信性分析

3.3.1基于组件的变电站自动化系统可信性模型

3.3.2变电站自动化系统可信性分析

3.4 本章小结

第4章 变电站自动化系统IED可信设计方法

4.1 IED设计需求

4.2基于Timed CSP的IED形式化设计方法

4.2.1形式化设计方法

4.2.2 Timed CSP简介

4.2.3 IED逻辑模型与Timed CSP语言的转换关系

4.2.4实例分析

4.3 CSP描述的性能分析

4.3.1 CSP描述向随机Petri网模型的转换

4.3.2基于马尔可夫过程的性能分析方法

4.3.3实例分析

4.4本章小结

第5章 变电站自动化系统IED重要度分析

5.1重要度相关概念

5.2 IED重要度分析

5.2.1 基于功能可靠度计算的IED重要度分析方法

5.2.2 基于功能稳态可用率计算的IED重要度分析方法

5.3 本章小节

第6章变电站自动化系统通信网络分析

  6.1变电站 自动化系统通信网络体系结构

        6.1.1 早期的变电站自动化系统通信网络

6.1.2 以太网技术的优势

        6.1.3:基于IEC61850标准的变电站自动化系统通信网络

6.2变电站 自动化系统网络负载

      6.2.1周期性信息

6.2.2  突发性信息

6.2.3文件传输型信息

6.3 变电站自动化系统网络组网模式分析

6.3.1两种组网模式

6.3.2两种组网模式对系统系性能的影响

第7章 变电站自动化系统的连锁故障研究

7.1引言

7.2变电站自动化系统的复杂网络特性

7.2.1复杂网络理论

7.2.2变电站自动化系统功能的自由分布

7.2.3变电站自动化系统的抽象

7.2.4变电站自动化系统的复杂网络特征

7.3变电站自动化系统的连锁故障传播模型

7.3.1故障传播

7.3.2耦合映像格子模型

7.3.3基于CML的连锁故障模型

7.3.4基于CML的变电站自动化系统故障传播模型

7.4实验与结果分析

7.4.1随机攻击与蓄意攻击实验结果

7.4.2实例分析

7.5变电站自动化系统连锁故障的抑制

7.5.1预测控制

7.5.2变电站自动化系统连锁故障抑制方法

7.5.3实现策略

7.5.4仿真实验

7.6本章小结

第8章 变电站自动化系统电子式互感器故障诊断

8.1变电站自动化系统电子式互感器的故障特征

8.1.1电子式互感器的特点

8.1.2电子式互感器的故障特征

8.2基于小波变换多指标综合决策的故障信号识别算法

8.2.1小波变换与Lipschitz指数

8.2.2小波能量系数

8.2.3信号的均值差

8.2.4 K-近邻法

8.2.5算法实现

8.3仿真实验

8.3.1样本生成与训练

8.3.2模型测试

8.4应用实例

8.4.1应用背景

8.4.2应用原理

8.4.3实验结果

8.5本章小结 148

 

第9章变电站自动化系统并联电容器组在线监测

      9.1引言

      9.2高压并联电容器在线监测研究现状

9.3定时异步 分布式系统模型

      93.1定时异步分布式系统简介

 

9.3.2定时异步分布式系 统模型

9.3.3 定时异步分布式系统扩展

9.3.4 按时间通信

9.4高压并联电容 器组在线监测系统

9.4.1  监测原理

9.4.2系统设计方案

9.4.3 硬件电路设计

9.4.4软件 系统设计

9.5高压 并联电容器组在线监测系统分析

 9.5.1硬件系统模型分析

9.5.2软件 系统模型分析.

9.6本章小结

参考文献