12、ICT与电力系统：集成方法及安全评估

ICT与电力系统：集成方法及安全评估

1. 建模方法概述

在电力系统和信息通信技术（ICT）系统的建模中，目前存在多种方法，但这些方法大多一次仅适用于单一基础设施。为克服这一局限，有研究提出使用分层复杂网络，它能同时考虑物理基础设施（低层）和逻辑基础设施（高层），例如在传输和通信网络中就可体现这种分层结构。不过，该方法对于分离的基础设施仍不够完善，相关研究正在进行中，旨在将这种建模扩展到多个异构基础设施之间的相互依赖关系，特别是电网及其相关的工业控制系统（ICS）。

1.1 不同建模方法比较

此前研究中，多种建模方法各有优劣，且多数情况下它们相互补充，而非相互竞争。具体如下：
- Petri网和广义随机Petri网（GSPN） ：适用于需要低级别建模的情况，但难以对大型系统进行全面建模。可用于深入建模系统的一部分，或对整个系统进行高级别建模。
- 基于主体的建模（ABM） ：适合需要将人类因素纳入模型的情况。
- 耦合模拟器 ：能够对大型系统进行低级别建模，可进行动态研究。不同的模拟器需要同步以正确模拟整个系统的行为。其主要优点是可以通过集成更多基础设施组件进行扩展，扩展的限制与软件限制有关。结果准确，可提供代表电力系统运行状态的定量指标。
- 复杂网络 ：适合对非常大的系统进行建模，主要基于网络拓扑结构，但也可包含一些与基础设施相关的基本物理现象。与耦合模拟器相比，这是一种高级别的建模方法，但由于其简单性，计算时间比等效的动态模拟更短。在大多数安全研究需要大量模拟的情况下，复杂网络比耦