【技术实现步骤摘要】
一种电力系统实用量测保护方案选择方法
本专利技术涉及电力系统
，特别涉及一种电力系统实用量测保护方案选择方法。
技术介绍
先进信息通信技术与智能电网的深度融合，在极大提高电力系统自动化水平的同时，也为网络空间中的信息安全风险向电力系统渗透埋下了隐患。数据采集与监控(SCADA)系统通过大量量测装置和复杂通信网络，将智能电网动态运行过程中各电气量的值实时地汇总到电力调控部门，经过能量管理系统(EnergyManagementSystem，EMS)中状态估计(StateEstimation，SE)应用的处理，即可实现对智能电网实时运行方式的感知。由于当前SCADA系统中仍存在隐含漏洞的量测装置和安全性较低的传输协议，一旦某些量测装置或通信链路遭到攻击者入侵，向部分实测数据中注入虚假数据，可能导致状态估计在无法发现攻击的情况下，对电网当前运行方式做出误判，从而严重影响后续的电网分析与控制，这就是虚假数据注入攻击的作用原理。目前一种防御虚假数据注入攻击的有效方式是对智能电网中部分关键量测装置加强保护，使其无法被攻击者入侵。量测保护方案的选择通常可建模为一个优化问题，...
【技术保护点】
1.一种电力系统实用量测保护方案选择方法，包括以下步骤：步骤S1，建立电力系统量测装置的保护投资回报率评估模型；步骤S2，确定最优量测保护方案选择问题的数学模型优化目标；步骤S3，确定最优量测保护方案选择问题的数学模型约束条件；步骤S4，建立最优量测保护方案选择问题的数学模型；步骤S5，将优化问题转化为最小斯坦纳树问题；步骤S6，利用改进最小生成树算法近似求解最小斯坦纳树问题。
【技术特征摘要】
1.一种电力系统实用量测保护方案选择方法，包括以下步骤：步骤S1，建立电力系统量测装置的保护投资回报率评估模型；步骤S2，确定最优量测保护方案选择问题的数学模型优化目标；步骤S3，确定最优量测保护方案选择问题的数学模型约束条件；步骤S4，建立最优量测保护方案选择问题的数学模型；步骤S5，将优化问题转化为最小斯坦纳树问题；步骤S6，利用改进最小生成树算法近似求解最小斯坦纳树问题。2.如权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述步骤S1具体是根据虚假数据注入某量测装置造成的风险暴露RE、采取适当保护措施带来的风险消除率RM％、所采用保护措施的年度总成本CP以及由被保护量测装置个体性能瑕疵导致的效果折扣率PD％，建立电力系统量测装置的保护投资回报率评估模型。3.如权利要求2所述的选择方法，其特征在于，所述保护投资回报率评估模型表示为：ROI＝(RE×RM％-CP)×PD％/CP.。4.如权利要求2所述的选择方法，其特征在于，风险暴露RE表示为一年内各类潜在虚假数据注入攻击造成的经济损失期望值ALE之和，即RE＝∑ALE＝∑SLE×ARO,其中，SLE为发生一次虚假数据注入攻击可能造成的经济损失，ARO为该类型攻击的年度发生率；风险消除率RM％通过信息安全风险评估框架进行仿真分析获得；保护某个量测装置的年度成本C可通过下式计算获得：其中，CI为采取该保护措施所需硬件、软件及服务的总初始投入，CM为维护该保护措施所需的年度维护开销，CE用于评估对量测装置采取保护措施对数据采集与监控系统的正常工作造成的负面影响，Y表示该量测装置的额定使用年限，量测保护方案的年度总成本CP为方案中所含的量测装置年度成本之和；效果折扣率PD％通过对量测装置的历史故障记录以及测量偏差、服役年限等指标综合评估获得，用于表征被保护量测装置运行可靠性、测量精度等因素对保护效果的影响。5.如权利要求4所述的选择方法，其特征在于，发生一次虚假数据注入攻击可能造成的经济损失SLE包含直接经济损失和间接经济损失两部分，表示为：式中包括了M类直接经济损失DL和N类非直接经济损失，非直接经济损失以乘以权重W的形式对直接经济损失进行放大，WA表征虚假数据注入攻击的强度对SLE的影响。6.如权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述步骤S2中，优化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张安龙，王镜毓，李艳，石东源，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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