电网作为国家重要基础设施,不仅为工业和制造业提供能源,而且与人民生活和国家安全息息相关。电网的良好运行才能保证国家的长足发展,电网的安全技术研究处于科研的重要研究领域。随着信息和通信技术在电网之中的不断应用,电网系统获得智能化的同时,也面临越来越多的网络威胁。如何高效的提升电网的安全防御能力变得至关重要。针对电网的仿真测试床是新兴的网络安全实验平台,通过对电网的软件仿真,进而构建可以在其中进行网络攻击和分析的实验系统,对不断提高电网的网络安全具有重要意义。本文设计开发了针对电网的仿真测试床,将测试床的逻辑架构分为电网仿真、控制中心和网络通信三个部分,通过软件将三个部分进行开发,整合形成最终可以进行网络攻击实验的电网测试平台,其中实现的网络攻击主要包括:拒绝服务攻击、绕过安全防护层的恶意指令攻击以及两者结合的协同攻击,并简要叙述了如何防御此三种攻击行为以及如何利用机器学习等技术进行数据开发。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)通过软件仿真形式开发电网模型,构建常见14母线动态电网,电网与控制中心通过网络进行通信连接。论述了电网仿真的不同技术手段,如硬件、软件和软硬件结合方式,讨论并分析其优缺点。(2)电网测试床中网络的搭建。真实电网之中包含若干个网络节点以传输指令,在测试平台之上也需要模拟相应的网络节点,本文使用软件仿真形式进行控制中心和仿真电网之间的通信,以及攻击者与电网之间的通信,其中攻击者发送指令以影响电网正常运行,如拒绝服务攻击。(3)融合控制中心、仿真电网和网络通信三大主要组成部分构成电网仿真测试床,用于进行网络攻击影响分析、提出防御措施以及进行相关数据开发。(4)进行网络攻击实验,主要实现三种常见网络攻击实验,通过对攻击之后网络和电网运行两方面的影响进行分析,提出相应防御措施和如何利用模拟数据进行开发利用。通过上述设计和开发工作,实现了针对电网的仿真测试床系统,具有成本低、架构灵活和解决真实物理世界难以进行的网络安全技术研究的优点,实验表明,本系统适合进行电网网络安全研究,有助于提升实际电网网络安全,具有实用价值。