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一种基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法技术

技术编号:43577027 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-06 17:43
本发明专利技术公开了一种基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法,包括以下步骤:根据配电网模型构建相应的图拓扑,将配电网中的母线作为节点,连接线路作为边;将伪量测模型的输出、测量设备的数值以及线路的属性纳入到图拓扑的相应区域,作为图神经网络的输入信息,本发明专利技术建立一种伪量测模型,分析现有电网高精度测量设备的分布情况,研究如何利用现有设备获取的数据以及电网结构信息,构建一种伪量测模型。该模型将有助于在不增加实际测量设备的情况下,生成具有一定准确性的额外数据,从而提高电网数据的冗余性,这将有助于基于图神经网络对电力CPS虚假数据注入攻击进行更为有效的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力防护系统领域,尤其涉及一种基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法。


技术介绍

1、近年来,传统电力系统已经产生了能源利用率低,效率低等问题,为了应对这些问题国家电网公司于2020年提出了电力信息物理融合系统的建设,作为智能电网战略的核心内容。信息物理系统(cps)能够帮助实现电力资源的高效配置、实时监测和科学决策,代表了未来电网的发展趋势和方向。然而,在提升电力资源配置效率、实时分析和决策能力的同时,通信网络和信息设备中的安全漏洞也为智能电网带来了潜在威胁。黑客可以使用多种方法对智能电网进行攻击,其中最显著的一种是通过有预谋地篡改智能设备的数据,以达到破坏电力系统的目的。这种方法被称为虚假数据注入攻击(fdia)。fdia通过篡改测控数据来破坏电网信息的完整性,具有高度的渗透性、隐蔽性和干扰性。这种攻击方式能够干扰上层控制中心的分析和决策,导致严重后果,是对电力系统威胁程度最高的攻击方式之一。除了fdia,黑客还可能利用其他技术手段,如物理破坏、电磁干扰、恶意软件植入等方式对智能电网进行攻击,但相较之下,fdia由于其隐蔽性和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,所述GAT模型中加入对全局信息的映射,具体为:

3.根据权利要求2所述的基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,所述点积注意力机制与GAT的原始注意力机制相结合,在非关键节点或大规模网络中使用GAT的全局共享参数注意力机制,在重要节点附近优先采用点积注意力机制。

4.根据权利要求1所述的基于图神经网络的电力CPS虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,采用多...

【技术特征摘要】

1.一种基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,所述gat模型中加入对全局信息的映射,具体为:

3.根据权利要求2所述的基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,所述点积注意力机制与gat的原始注意力机制相结合,在非关键节点或大规模网络中使用gat的全局共享参数注意力机制,在重要节点附近优先采用点积注意力机制。

4.根据权利要求1所述的基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,采用多任务学习框架,同时进行配电网节点动态状态估计与受攻击概率,并共享特征提取模型,改善模型稳定性及识别准确度。

5.根据权利要求4所述的基于图神经网络的电力cps虚假数据注入攻击检测方法,其特征在于,引入迁移学习技术提升gat模型的泛化能力,通过迁移学习,利用预先训练好的模型和...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨丽君王雷
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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