Cyber-Physical Power System Simulation Workbench — 信息物理电力系统仿真工作台
基于 IEEE 33-Bus 配电网的 CPPS 仿真平台,支持攻击仿真、脆弱性预测与拓扑优化。
- 攻击仿真 — 8 种攻击/扰动类型:随机故障、定向攻击、通信/物理断线、负荷突增、序贯攻击、级联故障
- 脆弱性预测 — 6 种预测方法:图论中心性、电压稳定裕度、N-1 故障分析
- 拓扑优化 — 9 种加固策略,通过添加通信边提升网络鲁棒性
- 可视化 — 基于 Cytoscape.js 的交互式拓扑图展示
- Python — FastAPI + Uvicorn
- Power Flow — pandapower (Newton-Raphson)
- Graph — NetworkX
- Validation — Pydantic v2
- React 19 — Vite + TypeScript
- Graph — Cytoscape.js + react-cytoscapejs
- Charts — Recharts
- Styling — Tailwind CSS 4 + shadcn/ui
CPPS-33/
├── backend/
│ ├── main.py # FastAPI 应用入口
│ ├── models.py # Pydantic 数据模型
│ ├── simulation.py # 攻击仿真逻辑
│ ├── topology.py # IEEE 33-Bus 拓扑初始化
│ └── optimization.py # 拓扑优化/加固策略
├── frontend/
│ ├── src/ # React 源码
│ ├── dist/ # 构建产物
│ └── package.json
├── docs/
│ ├── CPPS_system_design.md
│ └── CPPS_user_guide.md
└── LICENSE # AGPL-3.0
cd backend
python -m venv .venv
.venv\Scripts\activate # Windows
pip install -r requirements.txt
uvicorn main:app --reloadAPI docs available at http://localhost:8000/docs.
cd frontend
npm install
npm run dev| Endpoint | Method | Description |
|---|---|---|
/health |
GET | Health check |
/api/init |
GET | Initialize IEEE 33-Bus topology |
/api/simulate |
POST | Execute attack simulation |
/api/predict |
POST | Predict vulnerable nodes |
/api/optimize |
POST | Optimize / reinforce topology |