一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法及系统，包括采集可能遭受虚假数据注入攻击的广域量测信号，利用线性状态估计算法对广域量测信号进行攻击检测、攻击源确认和数据恢复，生成估计输入信号；对估计输入信号进行放大与移相，经过GrHDP神经网络后生成控制信号，以实现对电力系统的低频振荡的抑制。线性状态估计器通过对局部电力系统执行分布式状态估计保证了量测信号在面对各类型虚假数据注入攻击时依然能够维持其完整性和真实性，确保了远方信号的真实可用；另一方面，采用GrHDP算法设计的广域阻尼控制器，在不需要电力系统数据模型的前提下针对双弱阻尼模态可以发挥良好的低频振荡抑制性能，并适应不同运行工况和测量噪声。

【技术实现步骤摘要】
一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法及系统
本专利技术属于电力系统控制领域，更具体地，涉及一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法及系统。
技术介绍
采用广域测量系统采集的远方信号设计广域阻尼控制器是抑制区域间低频振荡十分有效的措施。随着电力系统的信息物理融合特征愈加明显，各类信息交互日益复杂，网络攻击成为威胁广域阻尼控制器效果的关键因素。攻击者通过入侵中的相角测量单元、通信线路等，引发控制器错误决策，从而达到与破坏物理侧一次设备相同的效果，严重影响电力系统的稳定运行，甚至造成大规模的停电事故。因此，十分有必要采取措施增强广域阻尼控制器的攻击抵御能力。有关广域阻尼控制领域中信号不确定性因素的研究由来已久。在通信时滞处理方面，已有大量研究并取得了不错的效果。网络攻击作为电力信息物理融合背景下凸显出的问题，相关的研究还比较少见。在仅有的研究中，广域阻尼控制器依然为在某一典型运行工况下，利用系统的线性化数学模型设计得来的。该方法不仅难以适应运行工况变化，且实际电力系统的数学模型也很难获得。因此，具有自适应能力的无模型阻尼控制器应该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n采集可能遭受虚假数据注入攻击的广域量测信号，利用线性状态估计算法对所述广域量测信号进行攻击检测、攻击源确认和数据恢复，生成估计输入信号；/n对所述估计输入信号进行放大与移相，经过GrHDP神经网络后生成控制信号，以实现对电力系统的低频振荡抑制。/n

【技术特征摘要】
1.一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集可能遭受虚假数据注入攻击的广域量测信号，利用线性状态估计算法对所述广域量测信号进行攻击检测、攻击源确认和数据恢复，生成估计输入信号；
对所述估计输入信号进行放大与移相，经过GrHDP神经网络后生成控制信号，以实现对电力系统的低频振荡抑制。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述线性状态估计算法包括：
攻击检测：对所述广域量测信号进行初步的状态估计，并将所得残差扩展，得到扩展残差向量CNE，对所述扩展残差向量进行卡方假设检验；若卡方假设检验通过，则认为广域量测信号未被攻击；若卡方检验未能通过，则认为广域量测信号被攻击；
攻击源确认：当广域量测信号被攻击时，所述扩展残差向量中数值最大元素对应的量测量为攻击源，假设为第j个量测量；
数据恢复：对确认的攻击源，依yj，new＝yj，old-CNEj·σj进行修正，其中yj，new为当前次恢复后的量测量，yj，old为确认被攻击的量测量，CNEj为扩展残差中第j个元素，与确认的攻击源相对应，σj为标准差中第j个元素，修正后得到估计输入信号。


3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对所述估计输入信号进行放大与移相，经过GrHDP神经网络后生成控制信号具体包括：
对估计输入信号进行放大与移相后生成并行的相位偏移信号；
利用GrHDP神经网络根据所述并行的相位偏移信号得到与电网当前运行环境相适应的输出控制信号，以实现对电网的低频振荡的抑制。


4.一种抵御虚假数据注入攻击的自适应阻尼控制系统，其特征在于，包括广域测量系统、线性状态估计器和自适应阻尼控制器；
所述广域测量系统用于采集可能遭受虚假数据注入攻击的广域量测信号；
所述线性状态估计器用于利用线性状态估计算法对所述广域量测信号进行攻击检测、攻击...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，赵一帆，南佳俊，艾小猛，文劲宇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42