虛假數(shù)據(jù)攻擊下電力系統(tǒng)安全檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 05:29
精準(zhǔn)的狀態(tài)估計(jì)是智能電網(wǎng)廣域態(tài)勢(shì)感知的關(guān)鍵。電力運(yùn)營者通過對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)估計(jì)分析,向智能電網(wǎng)各個(gè)核心組成部分下發(fā)最優(yōu)決策,保證智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。然而,研究發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)正受到虛假數(shù)據(jù)注入攻擊(False Data Injection Attack,FDIA)的威脅。這種攻擊通過破壞電力數(shù)據(jù)完整性,篡改狀態(tài)估計(jì)量測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到修改狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的目的,并且可以躲過傳統(tǒng)不良數(shù)據(jù)辨識(shí)機(jī)制的檢測(cè),使電力控制中心誤判系統(tǒng)狀態(tài),直接威脅到智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此,研究該類型數(shù)據(jù)攻擊的攻擊機(jī)理,制定有效的檢測(cè)方法和應(yīng)對(duì)措施,對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的檢測(cè)與應(yīng)對(duì)方法展開研究:首先,本文提出了一種考慮時(shí)間相關(guān)性的FDIA檢測(cè)方法。目前FDIA數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)原則更多在于使設(shè)計(jì)的虛假數(shù)據(jù)滿足電網(wǎng)物理特性約束,沒有考慮電力數(shù)據(jù)中存在的時(shí)間相關(guān)性。根據(jù)這一思路,所設(shè)計(jì)檢測(cè)方法首先使用變分模態(tài)分解算法對(duì)FDIA攻擊行為在狀態(tài)變量時(shí)間序列上進(jìn)行特征提取,并使用基于統(tǒng)計(jì)意義的指標(biāo)對(duì)突變特征進(jìn)行描述。然后,根據(jù)得到的特征指標(biāo),訓(xùn)練具有模型更新能力的在線序列極限學(xué)習(xí)機(jī)...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
第2章 虛假數(shù)據(jù)注入攻擊原理
2.1 電力信息物理系統(tǒng)
2.2 狀態(tài)估計(jì)與不良數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)
2.2.1 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
2.2.2 不良數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)
2.3 虛假數(shù)據(jù)注入攻擊原理
2.4 虛假數(shù)據(jù)攻擊模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)方法
3.1 引言
3.2 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)方法
3.2.1 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)框架
3.2.2 基于變分模態(tài)分解的特征提取
3.2.3 基于在線序列極限學(xué)習(xí)機(jī)的檢測(cè)器模型
3.2.4 基于F-test的狀態(tài)分布識(shí)別
3.3 實(shí)驗(yàn)仿真和結(jié)果分析
3.3.1 算例描述
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)的雙層FDIA防御架構(gòu)
4.1 引言
4.2 基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的檢測(cè)機(jī)制
4.2.1 數(shù)據(jù)的預(yù)處理與特征描述
4.2.2 基于主成分分析法的特征提取
4.2.3 基于孤立森林的數(shù)據(jù)劃分
4.3 基于改進(jìn)ELM的狀態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)補(bǔ)償方法
4.4 實(shí)驗(yàn)仿真和結(jié)果分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3361494
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
第2章 虛假數(shù)據(jù)注入攻擊原理
2.1 電力信息物理系統(tǒng)
2.2 狀態(tài)估計(jì)與不良數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)
2.2.1 電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
2.2.2 不良數(shù)據(jù)檢測(cè)辨識(shí)
2.3 虛假數(shù)據(jù)注入攻擊原理
2.4 虛假數(shù)據(jù)攻擊模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)方法
3.1 引言
3.2 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)方法
3.2.1 基于VMD和 OS-ELM的 FDIA檢測(cè)框架
3.2.2 基于變分模態(tài)分解的特征提取
3.2.3 基于在線序列極限學(xué)習(xí)機(jī)的檢測(cè)器模型
3.2.4 基于F-test的狀態(tài)分布識(shí)別
3.3 實(shí)驗(yàn)仿真和結(jié)果分析
3.3.1 算例描述
3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)的雙層FDIA防御架構(gòu)
4.1 引言
4.2 基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的檢測(cè)機(jī)制
4.2.1 數(shù)據(jù)的預(yù)處理與特征描述
4.2.2 基于主成分分析法的特征提取
4.2.3 基于孤立森林的數(shù)據(jù)劃分
4.3 基于改進(jìn)ELM的狀態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)補(bǔ)償方法
4.4 實(shí)驗(yàn)仿真和結(jié)果分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3361494
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