(57)【要約】      （修正有）【課題】依存ネットワークに基づく大型送電網の脆弱性を有効に評価でき、重大な停電事故の発生を便宜的に有効に予防して回避する大型送電網脆弱性評価装置を提供する。【解決手段】依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置は、電力ノード攻撃と情報ノード攻撃を含むノード攻撃、及びエッジ攻撃を無線通信により採集するための電力採集端末と、送電網におけるノード攻撃、エッジ攻撃の地理分布を解析し、且つ情報を、ノード故障解析ユニット、エッジ故障解析ユニット、ランダム故障評価ユニット、故意攻撃故障評価ユニット、及び故障レベル評価ユニットを含む故障評価装置にフィードバックするための地理分布解析装置と、大型送電網の評価結果を表示するためのディスプレイとを含む。【選択図】図１
0003232797.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置は、
ZigBee（登録商標）ネットワーク、ZigBee（登録商標）メーター、電力線及びキャリアメーターを含み、電力ノード攻撃と情報ノード攻撃を含むノード攻撃、エッジ攻撃を採集するためのZigBee（登録商標）電力採集端末において、前記ZigBee（登録商標）メーター及び前記キャリアメーターがZigBee（登録商標）ネットワークにより電力線でクライアント端末にそれぞれ接続されるZigBee（登録商標）電力採集端末と、
送電網におけるノード攻撃、エッジ攻撃の地理分布を解析し、且つ情報を故障評価装置にフィードバックするための地理分布解析装置と、
ノード故障解析ユニット、エッジ故障解析ユニット、ランダム故障評価ユニット、故意攻撃故障評価ユニット及び故障レベル評価ユニットを含む故障評価装置と、
大型送電網の評価結果を表示するためディスプレイと、を含むことを特徴とする依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項２】
前記ランダム故障評価ユニットが、自然災害、電力設備老化または管理失誤による故障を解析し、ネットワークトポロジーにフィードバックすることにより、ランダムにネットワークにあるノードまたはエッジを消失することを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項３】
前記故意攻撃故障評価ユニットが、故意で人為的に送電網にある重要な集中電力供給・消費装備または情報センターを破壊・攻撃し、ネットワークにおいて少しの特殊なノードまたはエッジを消失することを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項４】
前記故障レベル評価ユニットが、生存ノード比例及び生存エッジ比例により、ノード、エッジ脆弱性評価因子及び依存関係脆弱性評価因子を構築し、且つ送電網のトポロジー連通性変化を示すための連通因子を導入して、依存スマートグリッドによる故障にある構造脆弱性総合解析を確立しておることを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項５】
特殊ノード情報及び特殊エッジ情報を検索し、且つ訓練により故意攻撃を識別するためのアナログシステムを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、広くは送電網評価の技術分野に属し、より具体的には依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置に関する
【背景技術】
【０００２】
情報技術の発展及び情報網の絶えざる完備により、送電網がスマートになるとともに、多くの新しい問題も生じている。例えば近年大規模での停電が発生し、このような災難発生をどのようにして予防して低下させるか？その主要なキーポイントは、送電網脆弱の根源及び辨識送電網にある脆弱環節を深く理解し、さらにスマートグリッド(smart grid)のリスク抵抗能力を向上させることにある。この外、電力管理調整及びパワー分配等の送電網の実際の需要により、情報網に基づき電力網にある各ノード状態を調整して制御することにより、機動的な運転方式及び調整制御可能な性能を取得でき、送電のピーク低下・低電力値補充の作用を果たし、分布式電力ノード間の矛盾を解決でき、分布式協同制御による送電網及びユーザの価値及び利益等にある優勢を充分に発揮させ、各情報ノードの調節及び保守性能の制御により、最大限で情報ネットワークの通信制約によるシステム性能への影響を低下できる。
【０００３】
しかしながら、スマートグリッドの研究により、現在は理論研究及び応用実践発展の段階にある。一方、電力設備の地域分布が分散し、運転環境が悪く、運転モードがよく変わり、システム構造が複雑である一方で、情報ネットワーク設備の種類が多様で、通信チャンネルの制約（通信ノイズ、チャンネル帯域幅、通信タイムラグ、パケットロス等）が多くため、伝統的な送電網の脆弱性解析及び性能最適化方法がこのような新型の送電網には有効に使用できない。このため、どのようにして大型送電網の脆弱性を評価するかの問題が極めて重要になる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性を評価することにより、大停電事故の発生を有効に予防して回避することを便利にする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を実現する為に、本考案は下記のよう評価装置を提供し、依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置は、
ZigBee（登録商標）ネットワーク、ZigBeeメーター、電力線及びキャリアメーターを含み、電力ノード攻撃と情報ノード攻撃を含むノード攻撃、エッジ攻撃を採集するためのZigBee電力採集端末において、前記ZigBeeメーター及び前記キャリアメーターが、ZigBeeネットワークにより電力線でクライアント端にそれぞれ接続されるZigBee電力採集端末と、
送電網にはノード攻撃、エッジ攻撃の地理分布を解析し、且つ情報を故障評価装置にフィードバックするための地理分布解析装置と、
ノード故障解析ユニット、エッジ故障解析ユニット、ランダム故障評価ユニット、故意攻撃故障評価ユニット及び故障レベル評価ユニットを含む故障評価装置と、
大型送電網の評価結果を表示するためディスプレイと、を含む。
好ましくは、前記ランダム故障評価ユニットが、自然災害、電力設備老化或は管理失誤による故障を解析し、ネットワークトポロジーにフィードバックすることにより、完全でランダム的にネットワークにあるノード或はエッジを消失する。
【０００６】
好ましくは、前記故意攻撃故障評価ユニットが、故意で人為的に送電網にある重要な集中電力供給・消費装備或は情報中心を破壊・攻撃し、ネットワークにおいて少しの特殊なノード或はエッジを消失することに対するによる。
好ましくは、前記故障レベル評価ユニットが、生存ノード比例及び生存エッジ比例により、ノード、エッジ脆弱性評価因子及び依存関係脆弱性評価因子を構築し、且つ送電網のトポロジー連通性変化を反映するための連通因子を導入して、依存スマートグリッドによる故障にある構造脆弱性総合解析を確立しておる。
【０００７】
好ましくは、更には特殊ノード情報及び特殊エッジ情報を検索し、且つ訓練により故意攻撃を識別するためのアナログシステムを含む。
【０００８】
本考案の提供する以下技術効果は、本考案は、空間地理分布と情報物
【考案の効果】
【０００９】
本考案は空間地理分布とサイバー物理学を結合することにより、送電網の脆弱性問題を抽象化させ、依存ネットワーク下の大型送電網の脆弱性が有効に評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
より明瞭的に本考案による実施例或は従来技術による技術方案について説明するために、以下、実施例について添付の図面を参照して簡単に説明する。下記に説明される図面は本考案の実施例を示すだけのものであり、当業者にとって、進歩的な労動を提供しない前提で、更にこれらの図面により他の図面を取得できることは自明である。
【００１１】
【図１】本考案の一実施例の構造模式図の一例である。
【図２】本考案の一実施例による、依存ネットワークの攻撃でのカスケード障害模型模式図の一例である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案実施例による図面を結合して、本考案実施例による技術方案について明瞭かつ十分に説明する。勿論、説明される実施例は本考案の少しの実施例だけであり、全部の実施例でない。本明細書にある実施例に基づき、当業者が進歩的な労動を提供しない前提で取得される全ての他の実施例は、本考案による保護範囲に属する。
【００１３】
本考案の前記目的、特徴及び長所を理解して明らかになる為に、以下、図面及び実施形態を結合して本考案についてより詳細に説明する。
【００１４】
先ず、ノード故障及びエッジ故障の概念を導入してスマートグリッドにある故障メカニズムの実際状況を説明し、あるノードが事故を発生して運転能力が失すと、同時にその周囲のノードとの連絡も効用が失われるという状況がノード故障として定義される。ネットワークでノードの間の通信が中断しても、そのノードの運転状況に影響しないという状況はエッジ故障として定義される。ネットワークでランダム故障が発生する場合には、ネットワークで運転しているノード及びエッジの紛失によりスマートグリッドにあるノード故障及びエッジ故障について説明する。図２に、依存ネットワーク攻撃下でのカスケード障害模型の模式図の一例を示す。
【００１５】
そこで、本考案は図１のように示す評価系を確立しており、本考案による依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置は、
具体的に電力網と情報網との間のカップリング関係を依存ネットワークにあるノードとの間の相互依存関係として見なすことにより、依存ネットワーク模型を構築し、前記ノードデータにはネットワークにある運転変化中のノード及びエッジの紛失によりスマートグリッドにあるノード故障及びエッジ故障ついて説明する。
本考案の一実施例による装置は、電力ノード攻撃と情報ノード攻撃を含むノード攻撃、及びエッジ攻撃を採集するためのZigBee電力採集端末であり、ZigBeeネットワーク、ZigBeeメーター、電力線及びキャリアメーターを含み、前記ZigBeeメーター及びキャリアメーターがZigBeeネットワークで電力線によりクライアント端にそれぞれ接続されるZigBee電力採集端末と、
送電網におけるノード攻撃、エッジ攻撃の地理分布を解析し、且つ情報を故障評価装置にフィードバックするための地理分布解析装置であって、本考案においてスマートグリッドを空間地理分布がある二次元ネットワークとして見なし、依存ネットワーク模型に対応する場合、依存ネットワーク模型を二次元の格子ネットワークに嵌入し、空間性を備える新しく改進される依存ネットワーク模型を形成する地理分布解析装置と、
ノード故障解析ユニット、エッジ故障解析ユニット、ランダム故障評価ユニット、故意攻撃故障評価ユニット、及び故障レベル評価ユニットを含む故障評価装置であって、前記ランダム故障評価ユニットが、自然災害、電力設備老化或は少しの管理失誤による故障を解析し、ネットワークトポロジーにフィードバックして、完全でランダム的にネットワークにあるノード或はエッジを消失でき、前記故意攻撃故障評価ユニットが、送電網には比較的重要な集中電力供給・消費装備或は情報センターを故意に人為的に破壊して攻撃する場合には、これに対応してネットワークにおいて少しの特殊なノード或はエッジを消失できる故障評価装置と、
大型送電網の評価結果を表示するためのディスプレイと、を含む。
【００１６】
前記故障レベル評価ユニットは、生存ノード比例及び生存エッジ比例を利用して、ノード・エッジの脆弱性評価因子及び依存関係脆弱性評価因子を構築し、且つ送電網トポロジー連通性変化を示すための連通因子を導入し、依存スマートグリッドの故障にある構造脆弱性総合解析を確立している。
【００１７】
特殊ノード、特殊エッジ情報を検索し、そして訓練することで故意攻撃を識別するためのアナログシステムを更に含む。
【００１８】
この作動原理として、依存ネットワークにおいて電力のノード数及び情報網にあるノード数が異なるため、先ず電力ノード攻撃及び情報ノード攻撃、地理分布情報及びエッジ攻撃から依存ネットワーク模型を確立した後、アナログシステムが、データベースにある故意攻撃状態での送電網情報を解析し、故意攻撃の類型を識別し、且つ改進の依存ネットワーク模型にフィードバックし、前記模型に対して訓練をする。故障を判断する場合、先ずノード故障であるかそれともエッジ故障であるかを解析し、そうしてランダム故障であるかそれとも故意攻撃であるかを判断し、攻撃類型を取得した後、故障レベルを解析し、最終的に故障解析結果を取得し、出力モジュールにより出力する。
【００１９】
以上に記載された実施例は、本考案の好ましい形態について説明するだけのものであり、本考案の範囲を限定するものではなく、本考案の設計本旨を離脱しない前提で、当業者は本考案の技術方案を様々に変形して改進することがあっても、何れも以下の実用新案登録請求の範囲に確定される本考案の保護範囲内にあるべきである。
【図１】
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【図２】
0003232797.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月30日(2021.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置は、
ZigBee（登録商標）ネットワーク、ZigBee（登録商標）メーター、電力線及びキャリアメーターを含み、電力ノード攻撃と情報ノード攻撃を含むノード攻撃、エッジ攻撃を採集するためのZigBee（登録商標）電力採集端末において、前記ZigBee（登録商標）メーター及び前記キャリアメーターがZigBee（登録商標）ネットワークにより電力線でクライアント端末にそれぞれ接続されるZigBee（登録商標）電力採集端末と、
送電網におけるノード攻撃、エッジ攻撃の地理分布を解析し、且つ情報を故障評価装置にフィードバックするための地理分布解析装置と、
ノード故障解析ユニット、エッジ故障解析ユニット、ランダム故障評価ユニット、故意攻撃故障評価ユニット及び故障レベル評価ユニットを含む故障評価装置と、
大型送電網の評価結果を表示するためディスプレイと、を含むことを特徴とする依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項２】
前記ランダム故障評価ユニットが、自然災害、電力設備老化または管理失誤による故障を解析し、ネットワークトポロジーにフィードバックすることにより、ランダムにネットワークにあるノードまたはエッジを消失することを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項３】
前記故意攻撃故障評価ユニットが、故意で人為的に送電網にある重要な集中電力供給・消費装備または情報センターを破壊・攻撃し、ネットワークにおいて少しの特殊なノードまたはエッジを消失することを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。
【請求項４】
前記故障レベル評価ユニットが、生存ノード比例及び生存エッジ比例により、ノード、エッジ脆弱性評価因子及び依存関係脆弱性評価因子を構築し、且つ送電網のトポロジー連通性変化を示すための連通因子を導入して、依存スマートグリッドによる故障にある構造脆弱性総合解析を確立しておることを特徴とする請求項１に記載の依存ネットワークに基づく大型送電網脆弱性評価装置。