Quantification of Cross-domain Cyber-Physical Security Risks in Energy Internet: Characteristics and Prospects

WEI Fanrong; BAI Chunhan; LIN Xiangning; SUN Chengcheng; DANG Fangfang

doi:10.7500/AEPS20250527004

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Quantification of Cross-domain Cyber-Physical Security Risks in Energy Internet: Characteristics and Prospects

Review·Perspective | 更新时间：2026-10-16

- Quantification of Cross-domain Cyber-Physical Security Risks in Energy Internet: Characteristics and Prospects
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 20, Pages: 1-14(2026)
- 作者机构：
  
  1.强电磁技术全国重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074
  2.国网河南省电力公司信息通信分公司，河南省郑州市 450052
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52477100);Young Elite Sponsorship Program by China Association for Science and Technology(YESS20230707);Science and Technology Innovation Base (Platform) Program of Hubei Province(2025CSA059)
- DOI：10.7500/AEPS20250527004
  CLC：
- Received：27 May 2025，
  
  Revised：2025-09-16，
  
  Online First：10 November 2025，
  
  Published：25 October 2026
- 稿件说明：
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魏繁荣,柏淳瀚,林湘宁等.能源互联网信息-物理跨域安全风险量化:特征及展望[J].电力系统自动化,2026,50(20):1-14.

WEI Fanrong,BAI Chunhan,LIN Xiangning,et al.Quantification of Cross-domain Cyber-Physical Security Risks in Energy Internet: Characteristics and Prospects[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):1-14.
魏繁荣,柏淳瀚,林湘宁等.能源互联网信息-物理跨域安全风险量化:特征及展望[J].电力系统自动化,2026,50(20):1-14. DOI： 10.7500/AEPS20250527004.

WEI Fanrong,BAI Chunhan,LIN Xiangning,et al.Quantification of Cross-domain Cyber-Physical Security Risks in Energy Internet: Characteristics and Prospects[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):1-14. DOI： 10.7500/AEPS20250527004.

摘要

随着海量分布式源荷接入电网，能源互联网面临的跨域安全风险日益严峻。定量分析潜在跨域安全风险，是明确能源互联网安全防护关键环节的前提。为实现上述目标，文中首先梳理能源互联网跨域攻击形态及其对电力系统的破坏机理，明确跨域风险的分布与演化特征；在此基础上，分析跨域分布式扰动的形成与汇聚机制，探讨攻击观测条件及可用通信容量等因素对攻击效果的影响；随后，构建异质传播动力学模型与随机动力学模型，刻画扰动的动态演化过程以量化具有演化性和随机性特征的攻击威胁；最后，探讨能源互联网信息-物理跨域安全风险量化所面临的技术挑战和研究展望，为能源互联网主动防御体系的后续研究提供参考。

Abstract

With the large-scale integration of distributed power generation and loads into the power grid

the energy internet is increasingly exposed to cross-domain security risks. A quantitative analysis of these potential risks is essential for identifying critical points in the security defense framework. To this end

this paper first reviews the forms of cross-domain attacks in the energy internet and their mechanisms of power system disruption

highlighting the distribution and evolution characteristics of such risks. Based on this

it examines the formation and aggregation mechanisms of cross-domain distributed disturbances

as well as how factors such as observation conditions and available communication capacity influence attack effectiveness. A heterogeneous propagation dynamics model and a stochastic dynamics model are then developed to characterize the dynamic evolution of disturbances and to quantify attack threats marked by both evolutionary and stochastic features. Finally

the paper discusses key technical challenges and research prospects in quantifying cross-domain cyber-physical security risks and providing a reference for the future research of proactive defense systems in the energy internet.

关键词

Keywords

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