[發(fā)明專利]電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111335484.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN114123495A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡帆;吳青華;熊文;王莉;吳任博;周小光;夏侯凱順;周泰霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H04L9/40
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 潘紅

本發(fā)明公開了電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決基于特征檢測方法可遷移性不高，無法同時(shí)應(yīng)對(duì)多種不同類型的攻擊，導(dǎo)致檢測準(zhǔn)確率較低的技術(shù)問題。本發(fā)明包括：獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值和物理特征；根據(jù)所述電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值；根據(jù)所述電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值、所述電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值和預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)允許偏差計(jì)算穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量；當(dāng)所述穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量不小于預(yù)設(shè)告警閾值時(shí)，根據(jù)所述物理特征檢測是否發(fā)生信息物理融合攻擊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攻擊檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)被應(yīng)用到電網(wǎng)中以促進(jìn)監(jiān)視、通信和控制，當(dāng)前電網(wǎng)已逐漸演變成為多為異構(gòu)數(shù)字電網(wǎng)。隨著電網(wǎng)遭到攻擊事件的頻繁發(fā)生，顯現(xiàn)出數(shù)字電網(wǎng)會(huì)面臨來自信息層與物理層協(xié)同下的攻擊威脅。而該類攻擊被成為信息物理融合攻擊，例如，當(dāng)攻擊者通過物理手段打開多個(gè)斷路器時(shí)，同時(shí)利用巧妙的網(wǎng)絡(luò)攻擊掩蓋物理破壞使得監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)無法監(jiān)視到該破壞。當(dāng)下，電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)的高速發(fā)展使得電網(wǎng)面臨這一新型攻擊的威脅日益嚴(yán)重，因此電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測研究成為了一項(xiàng)重要課題。

當(dāng)前，絕大部分針對(duì)電網(wǎng)信息物理融合攻擊的檢測方法可歸結(jié)為基于特征的檢測方法，該類檢測方法通過模型提取各類型的攻擊特征，利用攻擊特征將攻擊引起的攻擊狀態(tài)和電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)區(qū)分開。該類方法的思路是：首先考慮各電網(wǎng)業(yè)務(wù)可能遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的攻擊場景，然后進(jìn)行各業(yè)務(wù)的數(shù)學(xué)建模與攻擊建模，緊接著從中提取出攻擊的獨(dú)有特征，最后利用該特征判斷電網(wǎng)是否處于攻擊狀態(tài)。

然而，這類基于特征檢測方法往往可遷移性不高，依賴于模型的精確度，無法同時(shí)應(yīng)對(duì)多種不同類型的攻擊，若在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)不同的攻擊設(shè)計(jì)不同的檢測規(guī)則既昂貴又效率低下。同時(shí)，信息物理融合攻擊不同于常見的電網(wǎng)物理故障，攻擊方式與手段取決于攻擊者，這對(duì)于電網(wǎng)來說是未知的，因此提前提取已知攻擊類型的特征將無法應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的攻擊方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用于解決基于特征檢測方法可遷移性不高，無法同時(shí)應(yīng)對(duì)多種不同類型的攻擊，導(dǎo)致檢測準(zhǔn)確率較低的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)信息物理融合攻擊檢測方法，所述電網(wǎng)具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)；所述方法包括：

獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值和物理特征；

根據(jù)所述電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值；

根據(jù)所述電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值、所述電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值和預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)允許偏差計(jì)算穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量；

當(dāng)所述穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量不小于預(yù)設(shè)告警閾值時(shí)，根據(jù)所述物理特征檢測是否發(fā)生信息物理融合攻擊。

可選地，所述根據(jù)所述電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值、所述電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值和預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)允許偏差計(jì)算穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量的步驟，包括：

計(jì)算所述電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值和所述電網(wǎng)狀態(tài)實(shí)際測量值之間的偏差；

根據(jù)所述偏差生成預(yù)測攻擊向量；

根據(jù)所述預(yù)測攻擊向量和預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)允許偏差計(jì)算穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量。

可選地，所述電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括節(jié)點(diǎn)電壓與支路潮流數(shù)據(jù)；所述根據(jù)所述電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值的步驟，包括：

采用所述節(jié)點(diǎn)電壓和所述支路潮流數(shù)據(jù)計(jì)算電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)值。

可選地，還包括：

當(dāng)所述穩(wěn)態(tài)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)決策量小于所述預(yù)設(shè)告警閾值時(shí)，獲取所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)和所述電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；

判斷所述節(jié)點(diǎn)編號(hào)是否等于所述節(jié)點(diǎn)總數(shù)；