一种负荷重分配攻击下电网的防护方法技术

技术编号:27773397 阅读:73 留言:0更新日期:2021-03-23 12:59
本发明专利技术提供一种负荷重分配攻击下电网的防护方法,涉及输配电技术领域。该方法首先通过对电网历史数据的分析,描述电网各个时段的历史负荷曲线,并且对未来电网各个时段的负载用电情况和负载的用电行为进行预测,得到电网负荷预测曲线;根据电网历史负荷曲线及负荷预测曲线确定智能电表测量负荷波动阈值的范围,并得到预测的负荷波动阈值;再判断电网用户侧的智能电表实时测量出的负荷波动的阈值是否大于预测的负荷波动阈值,如果超过预测的负荷波动阈值,则判定该智能电表遭到负荷重分配攻击,并计算智能电表遭受负荷重分配攻击风险概率,设定攻击前后负荷的权重系数引导电网调度人员进行合理的负荷分配。

【技术实现步骤摘要】
一种负荷重分配攻击下电网的防护方法
本专利技术涉及输配电
,尤其涉及一种负荷重分配攻击下电网的防护方法。
技术介绍
网络攻击可能给电网带来灾难性的影响,实际上针对能源部门的网络攻击时有发生。在未来,随着电力系统中网络设备的增加和网络攻击门槛的降低,针对电力系统的网络攻击将变得越来越频繁,也越来越具有破坏性。因此,提高电网的可靠性以防止潜在的网络攻击已经成为建设智能电网进程中迫切需要关注和解决的课题。目前已经有一些机构和团体在研究虚假数据注入攻击的防御方法和策略。负荷重分配攻击也是一种虚假数据注入攻击,并且负荷重分配的一般攻击对象是位于用户侧的智能电表,智能电表虽然采用了严格的访问控制机制和安全通信机制,仍难以保证控制智能电表的操作系统自身的安全漏洞。入侵智能电表的恶性数据可能传播到其他智能电表中,批量控制开关断开造成电网用户退出电网互动的事故,还可能篡改电能计量值,导致电网公司分析决策失误和直接经济损失。虚假数据满足下述条件,通过坏数据检测并改变状态估计的结果。ΔZ=HΔX其中,ΔZ表示攻击者在电网量测值中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负荷重分配攻击下电网的防护方法,其特征在于:包括以下步骤:/n步骤1:基于电力大数据描述性分析方法和预测性分析方法,通过对电网历史数据的分析,描述电网各个时段的历史负荷曲线,并且对未来电网各个时段的负载用电情况和负载的用电行为进行预测,得到电网负荷预测曲线;/n步骤2:根据电网历史负荷曲线及负荷预测曲线确定智能电表测量负荷波动阈值的范围,然后通过蒙特卡洛模拟对未来负荷波动阈值进行确定,以模拟结果的均值为负荷波动阈值的最可能值,即预测的负荷波动阈值;/n步骤3:判断电网用户侧的智能电表是否遭到负荷重分配攻击;/n判断电网用户侧的智能电表实时测量出的负荷波动的阈值是否大于预测的负荷波动阈值...

【技术特征摘要】
1.一种负荷重分配攻击下电网的防护方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:基于电力大数据描述性分析方法和预测性分析方法,通过对电网历史数据的分析,描述电网各个时段的历史负荷曲线,并且对未来电网各个时段的负载用电情况和负载的用电行为进行预测,得到电网负荷预测曲线;
步骤2:根据电网历史负荷曲线及负荷预测曲线确定智能电表测量负荷波动阈值的范围,然后通过蒙特卡洛模拟对未来负荷波动阈值进行确定,以模拟结果的均值为负荷波动阈值的最可能值,即预测的负荷波动阈值;
步骤3:判断电网用户侧的智能电表是否遭到负荷重分配攻击;
判断电网用户侧的智能电表实时测量出的负荷波动的阈值是否大于预测的负荷波动阈值,如果超过预测的负荷波动阈值,则判定该智能电表遭到负荷重分配攻击,并执行步骤4,如果没有超过预测的负荷波动阈值,则判定该智能电表没有遭到负荷重分配攻击;
步骤4:对负荷重分配攻击下的电网负荷进行调度;计算智能电表遭受负荷重分配攻击风险概率,设定攻击前后负荷的权重系数引导电网调度人员进行合理的负荷分配。


2.根据权利要求1所述的一种负荷重分配攻击下电网的防护方法,其特征在于:所述步骤1的具体方法为:
从电网历史数据集中以一周为单位,对所有m个用户的负载数据进行下列步骤来提取所有用户在当月的用电行为特征:
1)将每一天分为24个时间段,计算各个时段内电网负载的用电量总和;
2)计算每个用户在一周内每天各时段的平均用电量;
基于统计分析、大数据分析技术,形成电网历史负荷曲线,并基于历史负荷曲线,对电网负荷进行预测,形成负荷预测曲线。


3.根据权利要求1所述的一种负荷重分配攻击下电网的防护方法,其特征在于:所述步骤4的具体方法为:
步骤4.1:设定电网防御者选择保护一些智能电表的测量信息,攻击者选择攻击一些智能电表的测量信息;用Aa表示攻击者可选择的攻击策略,是从电网全体m个智能电表中选择Na个攻击目标的所有可能组合,其可选择的策略数目为同样,用Ad表示防御者可选择的防御策略,是从电网全体m个智能电表中选择Nd个做为防御目标的所有可能组合,其可选择的策略数目为
步骤4.2:将负荷重分配攻击造成的电网经济损失表示为电网运行成本的增加量,如下公式所示:



其中,M...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁毅张明理宋卓然孙秋野韩震焘刘鑫蕊李华李上来张娜武志锴尹婧娇孙岩马强李美君
申请(专利权)人:国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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