電力CPS狀態(tài)估計(jì)中的虛假數(shù)據(jù)注入攻擊問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 22:34
隨著信息化、自動(dòng)化、智能化程度的不斷提升,電力系統(tǒng)正在從傳統(tǒng)的基于物理網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的系統(tǒng)過渡到信息-物理深度融合的電力信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical System,CPS)。信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的頻繁交互,不僅大幅度促進(jìn)了電力系統(tǒng)各項(xiàng)功能的快速提升,也給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了很多不確定問題或潛在風(fēng)險(xiǎn)。例如,信息系統(tǒng)中的安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著電力系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的融合而被引入到電力系統(tǒng)中,黑客等組織對電網(wǎng)的入侵攻擊也會(huì)隨之增多。網(wǎng)絡(luò)通信層滲透的攻擊頻次和概率的大幅提升,會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)安全性和可靠性變差,從而威脅到整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文將電力CPS中的網(wǎng)絡(luò)安全作為研究方向,在詳細(xì)分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,研究了電力CPS狀態(tài)估計(jì)中的虛假數(shù)據(jù)注入攻擊問題。論文的主要工作和研究成果如下:1)綜述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在介紹電力CPS基本概念的基礎(chǔ)上,簡述了網(wǎng)絡(luò)攻擊的定義,介紹了不同的網(wǎng)絡(luò)攻擊類型,詳細(xì)分析了虛假數(shù)據(jù)注入攻擊(False Data Injection Attacks,FDIAs)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與主要方法。2)分析了 FDIAs的攻擊原理與檢測方法。介紹了電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法及...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1電力CPS的體系結(jié)構(gòu)??.五
受到了高度的重視。??1.4.1國外研究現(xiàn)狀??如圖1.2所示,關(guān)于FDIAs的研究工作主要集中在三大塊:攻擊策略、防御??策略、應(yīng)用及影響分析。攻擊策略主要研究在不同環(huán)境、不同條件下,如何有效??和高效構(gòu)造虛假數(shù)據(jù)攻擊向量實(shí)現(xiàn)注入攻擊。例如,如何在只能入侵限定條件的??量測數(shù)據(jù)或者掌握的信息不完備、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓惹闆r下實(shí)現(xiàn)攻擊,研究對應(yīng)的??策略和算法。防御策略主要研究如何檢測FDIAs和保護(hù)電力CPS避免遭受攻擊??或降低被攻擊的可能性以及降低系統(tǒng)遭受攻擊后受到的影響,提出有效的檢測算??法與防御策略。應(yīng)用及影響分析主要集中研究FDIAs對電力市場、MMS?(Market??Management?System?)、EMS?(?Energy?Management?System)等系統(tǒng)的影響。??m卜丨峨挪??策輅????h?研究?FDIAs防御策輅??攻擊策曬究成?????研究在不同場累下,如何成^^?^??功構(gòu)鋰注入攻向霣?^?????1?關(guān)及影啗研究??攻擊策輅?f?彡?^???????1?艦力系統(tǒng)、????電力市場造贓j影晻??不完備信思??????L—MMS??紐靴????????ems??——"?I?w?w??!?I??圖1.2關(guān)于FDIAs問題的主要研究方向??ii??
電網(wǎng)控制中心??狀態(tài)估計(jì)??圖2.1電力CPS中能量流和信息流傳輸示意圖??正常狀態(tài)??安全?匕??VT??<?->??不安全?T???恢復(fù)狀態(tài)??i?:丨1?,!? ̄ ̄r??B??—?緊急狀態(tài)??<?->?<?->??系統(tǒng)不完整?系統(tǒng)完整??圖2.2傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力信息物理融合系統(tǒng)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)攻擊研究綜述[J]. 湯奕,陳倩,李夢雅,王琦,倪明,梁云. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(17)
[2]輸電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)攻擊研究綜述[J]. 王先培,田猛,董政呈,朱國威,龍嘉川,代蕩蕩,張其林. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(11)
[3]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 楊佩,蔡皓,裘洪彬,喬俊峰. 電力信息與通信技術(shù). 2016(04)
[4]電力系統(tǒng)信息物理融合建模與綜合安全評估:驅(qū)動(dòng)力與研究構(gòu)想[J]. 郭慶來,辛蜀駿,孫宏斌,王劍輝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]信息驅(qū)動(dòng)的全球能源互聯(lián)網(wǎng)全景安全防御系統(tǒng)[J]. 王繼業(yè),劉道偉,馬世英,張東霞,朱朝陽,鄭超,秦曉輝. 電力信息與通信技術(shù). 2016(03)
[6]烏克蘭事件的啟示:防范針對電網(wǎng)的虛假數(shù)據(jù)注入攻擊[J]. 趙俊華,梁高琪,文福拴,董朝陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(07)
[7]多智能體系統(tǒng)分布式一致性算法研究現(xiàn)狀[J]. 龍慧,樊曉平,劉少強(qiáng). 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(01)
[8]電力CPS的架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)與挑戰(zhàn)[J]. 趙俊華,文福拴,薛禹勝,李雪,董朝陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2010(16)
[9]電力信息安全的監(jiān)控與分析[J]. 王剛軍,張學(xué)松,郭志忠. 電網(wǎng)技術(shù). 2004(09)
[10]電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)問題的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 李碧君,薛禹勝,顧錦汶,韓禎祥. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 1998(11)
碩士論文
[1]智能電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)攻擊檢測及防范研究[D]. 王以良.華北電力大學(xué) 2014
本文編號:3258621
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1電力CPS的體系結(jié)構(gòu)??.五
受到了高度的重視。??1.4.1國外研究現(xiàn)狀??如圖1.2所示,關(guān)于FDIAs的研究工作主要集中在三大塊:攻擊策略、防御??策略、應(yīng)用及影響分析。攻擊策略主要研究在不同環(huán)境、不同條件下,如何有效??和高效構(gòu)造虛假數(shù)據(jù)攻擊向量實(shí)現(xiàn)注入攻擊。例如,如何在只能入侵限定條件的??量測數(shù)據(jù)或者掌握的信息不完備、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓惹闆r下實(shí)現(xiàn)攻擊,研究對應(yīng)的??策略和算法。防御策略主要研究如何檢測FDIAs和保護(hù)電力CPS避免遭受攻擊??或降低被攻擊的可能性以及降低系統(tǒng)遭受攻擊后受到的影響,提出有效的檢測算??法與防御策略。應(yīng)用及影響分析主要集中研究FDIAs對電力市場、MMS?(Market??Management?System?)、EMS?(?Energy?Management?System)等系統(tǒng)的影響。??m卜丨峨挪??策輅????h?研究?FDIAs防御策輅??攻擊策曬究成?????研究在不同場累下,如何成^^?^??功構(gòu)鋰注入攻向霣?^?????1?關(guān)及影啗研究??攻擊策輅?f?彡?^???????1?艦力系統(tǒng)、????電力市場造贓j影晻??不完備信思??????L—MMS??紐靴????????ems??——"?I?w?w??!?I??圖1.2關(guān)于FDIAs問題的主要研究方向??ii??
電網(wǎng)控制中心??狀態(tài)估計(jì)??圖2.1電力CPS中能量流和信息流傳輸示意圖??正常狀態(tài)??安全?匕??VT??<?->??不安全?T???恢復(fù)狀態(tài)??i?:丨1?,!? ̄ ̄r??B??—?緊急狀態(tài)??<?->?<?->??系統(tǒng)不完整?系統(tǒng)完整??圖2.2傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力信息物理融合系統(tǒng)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)攻擊研究綜述[J]. 湯奕,陳倩,李夢雅,王琦,倪明,梁云. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(17)
[2]輸電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)攻擊研究綜述[J]. 王先培,田猛,董政呈,朱國威,龍嘉川,代蕩蕩,張其林. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(11)
[3]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 楊佩,蔡皓,裘洪彬,喬俊峰. 電力信息與通信技術(shù). 2016(04)
[4]電力系統(tǒng)信息物理融合建模與綜合安全評估:驅(qū)動(dòng)力與研究構(gòu)想[J]. 郭慶來,辛蜀駿,孫宏斌,王劍輝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]信息驅(qū)動(dòng)的全球能源互聯(lián)網(wǎng)全景安全防御系統(tǒng)[J]. 王繼業(yè),劉道偉,馬世英,張東霞,朱朝陽,鄭超,秦曉輝. 電力信息與通信技術(shù). 2016(03)
[6]烏克蘭事件的啟示:防范針對電網(wǎng)的虛假數(shù)據(jù)注入攻擊[J]. 趙俊華,梁高琪,文福拴,董朝陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(07)
[7]多智能體系統(tǒng)分布式一致性算法研究現(xiàn)狀[J]. 龍慧,樊曉平,劉少強(qiáng). 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(01)
[8]電力CPS的架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)與挑戰(zhàn)[J]. 趙俊華,文福拴,薛禹勝,李雪,董朝陽. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2010(16)
[9]電力信息安全的監(jiān)控與分析[J]. 王剛軍,張學(xué)松,郭志忠. 電網(wǎng)技術(shù). 2004(09)
[10]電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)問題的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 李碧君,薛禹勝,顧錦汶,韓禎祥. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 1998(11)
碩士論文
[1]智能電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)攻擊檢測及防范研究[D]. 王以良.華北電力大學(xué) 2014
本文編號:3258621
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