基于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法分析论文_白亦萱

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摘要:智能电网作为我国电力行业发展主要趋势,对于我国电力行业发展建设具有关键性作用。电力通信网作为智能电网内的重要网络平台,对其进行研究具有重要的现实意义。本文就对于电力通信网在实际应用中所存在的脆弱性评价方法进行分析研究,整个研究以信息熵作为基础,从不同角度分析研究。

关键词:电力通信网;网络脆弱性;信息熵;业务重要度

前言:网络稳定性能最为有效的一种测度就是网络脆弱性,主要通过网络在攻击之下的下降程度。传统在对于网络脆弱性分析研究中,主要从两个方面分析,分别是物理层拓扑及传输层流量,对于业务特点及类别进行分析研究。电力通信网络传输性能对于电力生产及运动具有不同程度的影响,要是仅仅从物理层及传输层进行电力通信网脆弱性进行评价,无法对于电网实际运行情况及损失全面性反应出来,所以需要要将网络业务层考虑在内,进而对于电力通信网脆弱性进行系统并且全面性评价。

1 电力业务重要度

传统电力业务重要度在实际计算过程中受到专家影响较为严重,计算结果精确性难以保证,可能造成业务重要度最后计算结果与实际情况之间存在较大差异,进而对于业务层网络性能进行错误评价。根据电力业务性能指标及计算思想,提出了一种基于客观指标的业务重要度计算方法。该方法在实际应用中对于无法映射到数域上的业务重要度进行计算,并且性能指标参数选择并不表示业务重要度之间的差距。正是由于这个问题,本文提出了基于客观性能指标相对差异的业务重要度计算方法。

1.1业务重要值矩阵

在对于业务重要值计算中,需要选择业务集合及性能指标集合。每一个性能指标集合都在属于业务集合内,并且将业务集合按照指标要求的顺序排列,业务越重要的性能指标也就越高,所拥有的序号也就越高,要求相同的业务顺序随机排列。

通过对于业务重要矩阵分析研究之后发现,业务集合在性能指标集合重要性反应上面要是得到整数,也就表示性能指标集合对于函数范围没有任何限制,并且函数值与业务在性能指标上面并没有数值上的差异。

1.2业务重要度计算

在对于业务重要值矩阵求和过程中,所得到的结果是业务在业务集合内其他业务性能指标下的重要值。在对于业务重要值最大最小数值计算完毕之后,需要通过相对应的数学方程式将其桂花,要是重要值为0的情况下,也就表示该业务并没有任何意义[1]。

2 网络脆弱性多层次综合评价

2.1业务层网络模型

假设网络模型为三元组,使用(G、R、W)进行表示,网络拓扑结构使用G表示,并且G=(V、E),其中V表示的是网络结构定点集合,E则指的是无向边集,R指的是网络内的路由策略,W指的是整个网络结构内节点的实际分布情况。在这种网络模型内,对于节点其他影响因素可以全部忽略不计,仅仅需要架对节点脆弱性对于网络具有的影响进行分析。在对于网络边集与路径集的元素。网络业务之间重要度差值要是较小,整个电力通信网在攻击状态下的损失也就越小,要是网络业务之前重要度差值要是较大,整个电力通信网在攻击状态下的损失也就越大。

2.3边跨层信息熵

电力通信网在受到攻击之后,电力通信网的舒适主要是网络内所包含的业务,主要包括两个方面,分别是业务重要度及业务流量,但是现在电力通信网所遭受到的攻击主要是从物理层面进行攻击,所以在对于电力通信网脆弱性评价中,也主要从攻击方式及网络损失两个角度进行分析研究,所以本文就提出了边跨层信息熵的理论[4]。

在对于电力通信网遭受攻击可能性遭受攻击所造成的损失综合性分析之后,攻击可能性与损失数值要是都较大的情况下,跨层重要度数值也就越高,边跨层信息熵数值也就越低,但是攻击损失数值较高,但是边跨层信息熵素质较高,这也就说明电力通信网遭受攻击的可能性较高,但是在攻击后所造成的损失较小,要是跨层重要度较高,但是边跨层信息熵数值要是较小,这也就是表示电力通信网遭受攻击的可能性较低,但是攻击损失较大。

电力通信网脆弱性主要通过跨层重要度分布情况表示,要是跨层重要度数值主要集中在少数边上,这样电力通信网就非常容易遭受到攻击,并且在遭受到攻击之后所出现的损失也十分严重,电力通信网十分脆弱;要是跨层重要度数值分布十分均匀,这样电力通信网虽然遭受攻击可能性较高,但是所出现的损失并不是十分严重,这也就表示电力通信网脆弱性较低。本文主要通过跨层重要度数值分布情况,对于电力通信网脆弱性能进行评价分析。也就是边跨层信息数值越大,跨层重要度数值也就越高,进而电力通信网脆弱性也就越低,但是边跨层信息数值越小,跨层重要度数值也就越低,进而表示电力通信网脆弱性也就越高[5]。

结论:正是由于电力通信网对于电力生产及运行的重要性,所以不能够仅仅从物理层及传输层进行分析,这样所得出的脆弱性将无法真实反应出电力通信网的实际损失。将脆弱性作为电力通信网特点之后,本文对于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法进行了分析研究。能够有效帮助对于电力业务特点进行量化处理,并且提出了一种根据电力业务性能指标差异为核心的计算形式,并且对于该计算形式的重要性进行了分析研究。

参考文献

[1]樊冰,唐良瑞.电力通信网脆弱性分析[J].中国电机工程学报,2014,07:1191-1197.

[2]彭棚,何玉钧,何宇.电力通信网安全风险评估系统设计与实现[J].电力信息与通信技术,2014,03:53-59.

[3]何同虎.电力通信网脆弱性分析[J].黑龙江科技信息,2016,20:78.

[4]靳冰洁,张步涵,姚建国,杨胜春,邓韦斯,邵剑.基于信息熵的大型电力系统元件脆弱性评估[J].电力系统自动化,2015,05:61-68.

[5]孙凤杰,齐京亮,陈鹤,张敏.电力通信网电源风险评估系统的设计与实现[J].电力信息与通信技术,2013,10:51-55.

论文作者:白亦萱

论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期

论文发表时间:2017/1/9

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