隨著信息與通信技術(shù)（ICT）的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)日益成熟。已通過計算、通信和電力系統(tǒng)物理環(huán)境的交互,形成了具有實(shí)時感知、動態(tài)控制與信息服務(wù)融合的多維異構(gòu)復(fù)雜系統(tǒng)。與此同時,信息網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜化使得網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴(yán)峻,各種網(wǎng)絡(luò)威脅對電力信息網(wǎng)絡(luò)安全性能提出了更高要求。如何對電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確地感知與分析評估,已成為電力信息網(wǎng)絡(luò)安全研究的重要工作之一。本文就電力信息網(wǎng)絡(luò)的態(tài)勢感知以及攻擊下風(fēng)險評估的相關(guān)知識進(jìn)行了針對性分析研究,主要工作包括:（1）針對電力信息網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅,提出了一種LDA-RBF的態(tài)勢感知方法并將其應(yīng)用到電力信息網(wǎng)絡(luò)安全中。該方法首先利用線性判別分析（LDA）對電力信息網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理,對特征指標(biāo)進(jìn)行有效的融合提取,獲取最佳投影,使得樣本具有最佳的可分離性;而后將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)作為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)電力信息網(wǎng)絡(luò)的安全態(tài)勢感知,識別電力信息網(wǎng)絡(luò)存在的入侵攻擊。（2）分別利用KDD Cup99數(shù)據(jù)集與電力信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)攻擊數(shù)據(jù)對本文所提方法進(jìn)行仿真,通過對比結(jié)果驗(yàn)證本文所提基于LDA-RBF的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知方法能夠更加準(zhǔn)確、... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

投影矩陣

為預(yù)測態(tài)勢值，n 為預(yù)測樣本個數(shù)。本實(shí)驗(yàn)中選取 120 組訓(xùn)練樣本，50 組測試樣本，使用上文 4.6 中對網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢值進(jìn)行量化并進(jìn)行態(tài)勢感知，如下圖 3.8 所示，當(dāng)達(dá)到 70 次后，精度趨于穩(wěn)定為 10-3，設(shè)置 Epoch為 100 次。圖 3.8 Epoch 與精度關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖 3.9 和 3.10 所示，圖 3.9 為 LDA-RBF 的預(yù)測輸出與 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出以及期望輸出對比圖。藍(lán)色實(shí)心圓為期望輸出；紅色空心圓為本文所提方法輸出，綠色斷點(diǎn)圖為 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出。從圖中可以 LDA-RBF 的輸出大部分?jǐn)?shù)據(jù)是非常吻合的，與單純RBF 神經(jīng)輸出對比具有較大的優(yōu)勢。

模擬網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)生，記錄網(wǎng)絡(luò)攻擊對電力系統(tǒng)的運(yùn)行變化影響。仿真圖如下圖4.2 所示：圖 4.2 電網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)圖中的微電網(wǎng)組成部分有兩組固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell, SoFC），以及一組 PV 光伏電池，然后接上無線總線（Infinite Bus）；實(shí)驗(yàn)中采用 truetime 工具來模擬電力通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) SOFC 控制信號的傳輸，如圖中的 communication loop 模塊，圖中的 Pref 信號通過 truetimenetwork 傳遞作為 SOFC 逆變器的開關(guān)量控制信號。默認(rèn)情況下 truetimenetwork的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率（Datarate）為 3500000bits/s；丟包率為（Lossprobability）0。本實(shí)驗(yàn)通過修改丟包率來模擬網(wǎng)絡(luò)攻擊造成的誤碼影響，改變數(shù)據(jù)傳輸速率來模擬時延現(xiàn)象。正常情況下的 SOFC 和 PV 的仿真輸出功率隨時間的變化如下圖 4.3，仿真時間為 2s。通信正常時，控制信號能及時的傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)，在經(jīng)歷短暫的啟動時間后，各電源輸出功率趨于穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3328338