[發(fā)明專利]抵御隨機(jī)攻擊和蓄意網(wǎng)絡(luò)攻擊的智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910268348.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN110048884B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪;戚知婷;杜大軍;王瑞杰;李雯婷;付智強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種抵御隨機(jī)攻擊和蓄意網(wǎng)絡(luò)攻擊的智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其特征在于：依據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和電力網(wǎng)絡(luò)之間的動(dòng)耦合關(guān)系，建立網(wǎng)絡(luò)攻擊下智能配電網(wǎng)絡(luò)中的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型，并通過無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造方法來解決此模型；在模型中通信網(wǎng)絡(luò)每條邊的確定，依據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)受到攻擊，通信-電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)生連鎖故障后，通信網(wǎng)絡(luò)特征路徑長度和物理網(wǎng)絡(luò)最大連通子圖數(shù)進(jìn)行判別，并在物理網(wǎng)絡(luò)中，通過潮流計(jì)算來判斷電力網(wǎng)絡(luò)的隱形故障；

包括以下步驟：

步驟一，給定由IEEE-14節(jié)點(diǎn)生成的初始物理網(wǎng)絡(luò)和3節(jié)點(diǎn)的初始通信網(wǎng)絡(luò)；

步驟二，根據(jù)BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型的生成方法，每次增加兩個(gè)節(jié)點(diǎn)到通信網(wǎng)絡(luò)中；

步驟三，增加的節(jié)點(diǎn)依次選擇兩條邊進(jìn)行連接，共有種連接方式，然后通過隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊兩種方式，攻擊通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)；

步驟四，通信網(wǎng)絡(luò)將故障節(jié)點(diǎn)傳遞到對(duì)應(yīng)的電力網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)Buldyrev提出的雙網(wǎng)交互模型判斷電力網(wǎng)絡(luò)中的故障節(jié)點(diǎn)；

步驟五，在電力網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)納矩陣中去除故障節(jié)點(diǎn)信息，然后通過潮流計(jì)算來計(jì)算線路的潮流分布；

步驟六，判斷電力網(wǎng)絡(luò)中線路是否有越限，如有越限在電力網(wǎng)絡(luò)中去掉故障線路，然后改變物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

步驟七，將電力網(wǎng)絡(luò)故障節(jié)點(diǎn)信息傳遞給通信網(wǎng)絡(luò)，去掉通信網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的故障節(jié)點(diǎn)，判斷是否有孤立節(jié)點(diǎn)如果有執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟八；

步驟八，計(jì)算此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)度函數(shù)并記錄，判斷該兩條邊的連接方式是否為如果是執(zhí)行步驟九，否則執(zhí)行步驟三；

步驟九，選擇目標(biāo)函數(shù)最小的兩條邊，連接新增加的節(jié)點(diǎn)上；

步驟十，判斷增加的節(jié)點(diǎn)數(shù)是否為11，如果是執(zhí)行步驟十一，否則執(zhí)行步驟二；

步驟十一，輸出最終規(guī)劃后的通信網(wǎng)絡(luò)和物理網(wǎng)絡(luò)映射圖；

所述步驟八中的適應(yīng)度函數(shù)為物理網(wǎng)絡(luò)的連通子圖數(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)特征路徑大小變化量，并對(duì)其進(jìn)行歸一化處理，其計(jì)算式如式(1)：

其中a，b分別為物理網(wǎng)絡(luò)連通子圖數(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)特征路徑長度的權(quán)重系數(shù)；L_last、L_(i,j)、N_physical、G_(i,j)分別為規(guī)劃前的特征路徑大小，規(guī)劃后的特征路徑大小，物理網(wǎng)絡(luò)總節(jié)點(diǎn)數(shù)，以及發(fā)生連鎖故障后正常工作的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抵御隨機(jī)攻擊和蓄意網(wǎng)絡(luò)攻擊的智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃模型中物理網(wǎng)絡(luò)約束主要有為了避免電壓越限，線路功率越限的電壓約束和線路功率約束；以及器件本身的約束，主要有發(fā)電機(jī)出力的約束；通信網(wǎng)絡(luò)約束主要有連通性約束、成環(huán)率約束以及為了維持通信網(wǎng)絡(luò)特性的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)約束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抵御隨機(jī)攻擊和蓄意網(wǎng)絡(luò)攻擊的智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，其特征在于，所述連鎖故障采用Buldyrev提出的雙網(wǎng)交互模型，攻擊通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方式為隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊，蓄意攻擊方式為按度數(shù)進(jìn)行攻擊網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)。