[發明專利]基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法及其系統

有效

• 申請號: 202210367966.3
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114666153B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 王琦;陳家琪;湯奕
• 申請（專利權）人: 東南大學溧陽研究院
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，具體包括以下操作步驟：

S1：從電力系統主站服務器中獲取連續的t個時刻的狀態估計殘差數據；

S2：對每一個量測的狀態估計殘差數據進行區間劃分，得到預處理后的量測殘差分布；

S3：對每一個量測的量測殘差分布進行高斯擬合，得到分布特征參數，記為標準系統殘差特征F_SE,0；

S4：在一個滑動時間窗內獲取實時狀態估計殘差數據，按照步驟S2進行預處理后，對得到的量測殘差分布進行高斯擬合，得到實時的分布特征參數，記為實時系統殘差特征F_SE；

S5：將所述實時系統殘差特征F_SE與標準系統殘差特征F_SE,0進行對比，若實時系統殘差特征在預設的安全范圍內，則為沒有虛假數據注入；若實時系統殘差特征超出預設的攻擊預警范圍，即發出虛假數據注入攻擊預警；若實時系統殘差特征超出預設的可接受范圍，但又在攻擊預警范圍內，則繼續跟蹤觀察。

2.根據權利要求1所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S1中，所述狀態估計殘差數據包括系統內所有的量測量的殘差。

3.根據權利要求1所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S2中，對所述狀態估計殘差數據進行區間劃分具體為：

x_i＝r^L+(i-0.5)Δr，i＝1,2,...,q

其中，r^U和r^L為設定的上下界，Δr是小區間的范圍，Δr＝(r^U-r^L)/q，q為等間距的小區間個數，x_i是第i個小區間的中心值。

4.根據權利要求3所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S2中，所述量測殘差分布表示為(x_i,y_i)，其中，i＝1，2，…，q，其中y_i是第i個小區間內的殘差個數。

5.根據權利要求4所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S3中，對每一個量測的量測殘差分布進行高斯擬合方法為：

對每一組數據(x_i,y_i)用下式表示：

其中，a表示曲線的中心高度，b表示期望，c表示標準差，a、b、c為所述分布的特征參數。

6.根據權利要求5所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S3中，所述標準系統殘差特征F_SE,0是一個由全部量測的殘差分布特征參數中的a和c參數構成的向量。

7.根據權利要求1所述的基于狀態估計殘差分布描述的虛假數據注入攻擊檢測方法，其特征在于，在步驟S4中，所述滑動時間窗的長度根據狀態估計的周期長度進行調整。