电网数字化与网络安全
随着电网向高度自动化发展，对数字通信的依赖度不断提升，在变得更智能、更高效的同时，也可能面临安全漏洞风险。为应对数字化与网络安全带来的挑战，我们必须重视因互联互通增强、数据交换频繁而不断攀升的风险。向以太网协议及远程监控系统转型的过程中，通信故障风险随之增加，例如延迟问题、数据损坏、同步失效及设备配置错误等。OPAL-RT实时平台可在安全环境中复现这些问题，为网络安全测试与验证提供支持。这些挑战凸显了构建可靠测试与验证环境的必要性，以保障电网稳定与安全运行。
行业标杆信赖之选
挑战
保护电网免受网络威胁
除意外故障外，电网还是网络攻击的主要目标，常见攻击类型包括拒绝服务（DoS）攻击、中间人（MitM）入侵、勒索软件攻击及数据欺骗等。如今，数字化与网络安全已成为电力系统运行的核心议题，OPAL-RT凭借先进的网络安全仿真能力，可助力电力企业与研究人员提前防范各类新型威胁。同时，我们为电力系统专业人员提供尖端实时仿真平台，该平台深度集成电力系统与通信网络联合仿真功能，实现 “电网 - 通信” 双向联动验证。
这种一体化方案不仅支持网络安全仿真，还能帮助团队对关键系统开展精准的网络安全测试。借助该方案，系统运营商与研究人员能够在可控、安全的环境中测试电网漏洞、开发弹性控制策略并强化电网安全防护，从而确保电力系统在面临网络威胁时仍能安全可靠运行。
DEMO
针对含可变可再生能源的互联输电系统与微电网的协同网络攻击
我们的网络安全仿真平台旨在复现当今复杂的电网环境。该平台可针对互联输电系统开展协同网络攻击测试 —— 涵盖采用卫星通信的海上风电场、接入 5G 网络且含可变可再生能源的微电网等场景。借助我们的网络安全仿真方案，能够精准识别系统薄弱环节并提升防范能力。
优势
OPAL-RT 核心优势
OPAL-RT 与是德科技（Keysight Technologies）携手推出一体化解决方案，为现代电网提供仿真与安全保障服务。通过集成电力系统与通信网络仿真，助力运营商、研究人员及网络安全专家优化工作流程、预判威胁并构建弹性电网。
信息物理一体化仿真
在单一平台上无缝集成先进电网仿真和尖端通信网络建模。支持广泛的通信协议，包括IEC 61850、DNP3、Modbus 等，可对系统交互进行真实场景测试，优化工作流程并最大限度地减少延迟。
预置网络攻击与防御模型库
利用现成的可编程攻击和防御模型库，加速网络安全测试进程。可仿真中间人攻击、拒绝服务攻击、欺骗攻击等真实威胁，同时测试防火墙、杀毒软件等防御措施，节省数月开发时间。
从小型系统到大型网络的灵活扩展
可从小型系统起步，实现无缝扩展。我们的解决方案具备可扩展性，支持数千个电气与通信节点，可开展贴近实际的高保真仿真。
快速部署与自动配置
通过自动创建网络模型快速上手。无论是扫描现有网络、导入标准网络定义文件，还是解析 I/O配置，都能快速生成通信网络模型。
网络研讨会
借助网络数字孪生，从乌克兰电网网络攻击事件中汲取经验
电网正面临日益增长的网络威胁，2015年乌克兰攻击事件就是例证。本次网络研讨会深入剖析了此类攻击对电网稳定性的具体影响，同时分享了应对不断演变的数字威胁、提升电网韧性的实用策略。此外，会议还重点阐述了使用实时数字孪生进行网络安全仿真培训以构建防御策略的价值。
解决方案
网络安全应用解决方案
我们的信息物理系统仿真解决方案在单一硬件平台上无缝集成电力系统和通信网络仿真，优化了性能和工作流程效率。通过为各进程分配专属 CPU 核，系统可确保实时运行，同时支持通过虚拟通信链路进行直接数据交换。针对硬件在环（HIL）应用，可轻松接入物理设备 —— 数据包通过物理以太网端口传输，为电网及关键基础设施提供贴近实际、可扩展的测试环境。
瓦萨大学 | 微电网信息物理弹性测试
瓦萨大学 FREESI 智能电网实验室借助 HYPERSIM 与 EXata CPS 仿真平台，增强了微电网控制器抵御网络威胁的能力。该团队通过仿真网络攻击，并结合硬件在环（HIL）技术测试微电网弹性，为北欧智能电网系统率先制定了强化安全措施。
借助 HYPERSIM 与 EXata CPS，我们成功仿真了针对微电网控制器的各类真实网络攻击场景，包括拒绝服务攻击、中间人攻击等。这使我们能够在安全环境中测试抗干扰策略，确保微电网在遭受攻击时能够抵御干扰、稳定运行。
Mike Mekkanen
瓦萨大学技术与创新学院信息系统科学系副教授兼高级研究员
产品
网络安全测试必备
OPAL-RT信息物理系统解决方案可兼容各类配备 6 个及以上物理内核的平台。
EMT仿真和HIL测试
HYPERSIM
适用于电磁暂态（EMT）仿真、软件在环（SIL）与硬件在环（HIL）测试的高保真平台，能够在电力系统开发全流程中对控制系统、保护装置、电网并网特性及大电网稳定性进行精准验证。
通信网络联合仿真
EXata CPS
提供高保真、可扩展的通信网络仿真环境，支持信息物理系统（CPS）联合仿真，支持关键基础设施网络安全测试的HIL/SIL集成。
极致算力平台
OP5033XG2
搭载最新Intel® Xeon® CPU，核数最高可达16核，并提供多达 6 个 PCIe 插槽用于选配 I/O，是搭配 FPGA及 I/O 扩展单元实现模块化配置的理想之选。
多领域HIL测试 基于Simulink®
RT-LAB
与MATLAB/Simulink®无缝集成，并可搭配OPAL-RT的仿真工具包使用，支持Simscape™ Electrical™和SimPowerSystems™多领域模型的实时仿真，加速控制算法开发。
FAQ
常见问题解答
OPAL-RT如何帮助公用事业公司和研究人员对电网进行网络威胁仿真 防御？
我们提供集成式仿真 可在受控且无风险的环境中重现现实网络攻击场景，例如拒绝服务攻击、中间人攻击或欺骗攻击。通过将电力系统仿真 通信网络仿真，您能够验证网络安全策略、测试系统漏洞，并确保电网在数字威胁面前保持弹性运行。
OPAL-RT的解决方案为何在实时网络安全测试领域独树一帜？
OPAL-RT能否对微电网和大型输电系统仿真 ？
当然。我们的网络安全解决方案专为应对局部及全局攻击场景而设计。无论您测试的是校园级微电网还是全国性输电网，我们都能帮助您仿真 入侵、通信故障、设备配置错误及延迟挑战，从而全面评估并提升系统韧性。
OPAL-RT平台如何支持电网网络安全的合规性与协议测试？
我们支持多种行业标准协议，包括IEC 61850、DNP3、C37.118和Modbus。这使您能够验证设备互操作性、评估系统延迟，并确保协议级容错能力——这些对于满足NERC CIP等网络安全合规要求以及推进数字电网现代化至关重要。
在网络安全应用领域，采用OPAL-RT技术已取得哪些实际成果？
一个典型的例子是与瓦萨大学智能电网实验室的合作。他们HYPERSIM CPS平台，对微电网控制器进行了真实网络攻击的仿真，包括拒绝服务攻击和中间人攻击等场景。我们的平台帮助他们验证了客户系统的防御能力并增强了系统韧性，这充分展现了我们在科研与实际部署中如何支持安全可靠电力系统的开发。
EXata CPS 专为实时性能而设计，可通过任何规模的通信网络层和连接任何数量的设备进行 HIL 和 PHIL 仿真，从而对电力系统的网络攻击进行研究。这是一个离散事件仿真 工具包，考虑了所有会影响网络（有线或无线）行为的固有物理属性。