本研究开发了一种用于抵御网络攻击的硬件在环（HIL）仿真 。Opal-EXata网络攻击示例（论文）中的测试平台基于软件在环 （CSIL）MGC，但硬件在环（HIL）测试的工作仍需由开发人员自行完成。 因此，我们设计了一款可执行MGC功能的轻量级智能电子设备（IED），并基于IEC 61850 GOOSE协议开发了连接实时仿真 与MGC之间的接口。这些功能在FPGA和BeagleBoneBlack两个硬件平台上实现。选用这些开发板的主要原因在于其低成本、高灵活性、对多种接口/协议的支持、丰富的I/O引脚以及易于配置等优势。 通过CSIL与CHIL测试，评估电网在遭受不同网络攻击时的行为表现。我们还根据IEC 61850 GOOSE协议，对MGC设计的控制功能进行了评估。共进行了两种场景测试：在第一种场景中，电网将在第1秒内发生孤岛运行，此时MGC将检查功率平衡，并执行功率平衡操作的紧急状态（差值不超过3MW）。 若紧急条件检查结果为真，MGC将尝试立即切断可切除负荷4以维持MG的稳定性。但由于MGC发送至负荷4的GOOSE跳闸命令数据包中引入了延迟攻击，负荷切除功能可能无法在规定时间内运行。 这将导致发电与负荷之间严重失衡，并引发 MG 标称运行参数（如频率、电压等）的振荡。通过 MGC 初始代码中可用的 C 语言延迟函数，对 MGC 的 GOOSE 消息命令施加了一秒的延迟攻击。MGC 根据其正常运行模式，将通过 GOOSE 接收来自各 MG 辅助设备的测量数据。 然而，当对负荷测量数据实施中间人攻击时，在MGC接收到这些数据之前，数据在传输至MGC的过程中已被篡改。在此情况下，MGC可能会根据这些接收到的非关键测量数据采取错误行动。根据测试场景2，通过对GOOSE消息实施数据包篡改攻击，将负荷2的有功功率测量值复制了一份。 在此情况下，MGC将采取错误动作（误跳闸），因为它认为控制操作的紧急条件成立（总负荷将比总发电量高出3MW以上）。 结果，系统发出跳闸指令以切断负载3的连接，同时导致电网名义运行参数（如频率、电压等）发生振荡。本文后续部分将对SIL和HIL两种测试方法所得结果进行对比分析。研究结果如下：本文已实现针对网络攻击的MGC控制方案的开发与性能验证，这些方案通过设计实现，并部署在轻量级智能IED上。 MGC控制方案及其相关通信系统均符合IEC 61850标准，并在FPGA和BeagleBoneBlack两个硬件平台上实现。通过CSIL与CHIL测试，评估了电网在不同网络攻击场景下的行为表现。此外，我们还评估了IEC 61850 GOOSE协议的实现、处理以及最终控制动作的性能。 所得结果表明，轻量级MGC方法以及各种IEC 61850预定义数据对象LN的数据建模，对于设计抵御网络攻击的功率平衡控制/保护功能是正确的。此外，这些结果还证明，在各种网络攻击案例研究中，所设计的控制/保护功能和建模的MGC LN能够成功实现对紧急状态的可靠检测。 今后需要进一步开展工作，包括对MGC接收数据的分析、不同网络攻击的实现以及功率平衡检测算法的开发。