Киберфизическая архитектура управления переходной устойчивостью интеллектуальных электрических сетей

Атаки типа «отказ в обслуживании» и задержки передачи данных создают проблемы для функционирования систем управления в электроэнергетических системах. В частности, чрезмерные задержки между датчиками и контроллерами могут существенно ухудшать работу распределённых систем управления. В статье предлагается отказоустойчивая к задержкам архитектура киберфизического управления интеллектуальными электрическими сетями для задач переходной устойчивости. Предлагаемая система управления адаптирует свою структуру в зависимости от величины задержки. В качестве примера рассматривается парадигма управления на основе параметрической линеаризации обратной связи (parametric feedback linearization, PFL), которая дополняется учётом киберфизических факторов. Представлена адаптивная к задержке конструкция, использующая особенности управления PFL, для повышения устойчивости электроэнергетической системы к временным задержкам. В зависимости от задержки информации в интеллектуальной электрической сети параметры и структура контроллера PFL соответствующим образом адаптируются для оптимизации характеристик. Повышенная отказоустойчивость продемонстрирована применением контроллера PFL к тестовым электроэнергетическим системам New England с 39 шинами и WECC с 9 шинами после возникновения физических и кибернетических возмущений. Численные результаты показывают, что предложенный киберфизический контроллер способен выдерживать значительные задержки без заметного ухудшения характеристик.