[發(fā)明專利]拒絕服務(wù)攻擊下多區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率安全控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211024594.0
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115347559B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董山玲;劉妹琴
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 杭州君銳知產(chǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33443
• 代理人: 應(yīng)孔月

本發(fā)明公開了一種拒絕服務(wù)攻擊下多區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率安全控制方法，包括：構(gòu)建多區(qū)域電力系統(tǒng)模型；構(gòu)建拒絕服務(wù)攻擊數(shù)學(xué)模型；結(jié)合多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)，構(gòu)建分散式安全控制器；根據(jù)所述多區(qū)域電力系統(tǒng)模型、拒絕服務(wù)攻擊數(shù)學(xué)模型和分散式安全控制器，得到多區(qū)域閉環(huán)控制電力系統(tǒng)；對所述多區(qū)域閉環(huán)控制電力系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載頻率穩(wěn)定及Hsubgt;∞/subgt;性能分析，并求解所述分散式安全控制器的增益；采用所述分散式安全控制器和所述增益對所述多區(qū)域電力系統(tǒng)進(jìn)行安全控制。本發(fā)明可以有效抵抗一類攻擊所帶來的不利影響，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及多區(qū)域電力系統(tǒng)負(fù)荷頻率控制領(lǐng)域，尤其涉及一種拒絕服務(wù)攻擊下多區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率安全控制方法。

背景技術(shù)

幾十年來，電力系統(tǒng)在人類生活的諸多方面扮演了重要的角色，比如交通、醫(yī)療、工業(yè)等。負(fù)荷頻率是多區(qū)域電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個重要指標(biāo)，頻率偏差可能會造成電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，嚴(yán)重時可能會造成系統(tǒng)的崩潰。因此，需要當(dāng)頻率發(fā)生改變時，可以快速調(diào)節(jié)聯(lián)絡(luò)線交換頻率值和電網(wǎng)頻率偏差值來實現(xiàn)頻率控制，這對多區(qū)域電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和保證電能質(zhì)量具有重要意義。

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，開放和自由的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在提高電力系統(tǒng)工作效率的同時，也帶來一些網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)攻擊者可以通過重放攻擊、拒絕服務(wù)攻擊、欺騙攻擊等形式造成電力系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定性。拒絕服務(wù)攻擊是一類較為常見的攻擊形式，主要指的是通信網(wǎng)絡(luò)資源被攻擊者占用，從而不能正常地進(jìn)行信息傳輸，進(jìn)而干擾電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

所以，及時對網(wǎng)絡(luò)攻擊采取控制防護(hù)措施，對提高電力系統(tǒng)的安全性有著關(guān)鍵價值。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：

(1)多區(qū)域電力系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)組成，目前大多數(shù)提出的是集中式控制器設(shè)計方法，需要整個多區(qū)域電力系統(tǒng)的信息，在求解集中式控制器增益時也需要整個多區(qū)域電力系統(tǒng)參數(shù)，給求解計算帶來一定的復(fù)雜度；

(2)網(wǎng)絡(luò)攻擊和負(fù)載擾動都會給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成巨大影響，目前主要針對非隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊，H_∞性能指標(biāo)在抑制干擾方面有著很大的作用，但是目前還沒有結(jié)果將隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊和H_∞性能放在一起考慮的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種拒絕服務(wù)攻擊下多區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率安全控制方法，以解決相關(guān)技術(shù)中存在的針對多區(qū)域電力系統(tǒng)在拒絕服務(wù)攻擊下的負(fù)載頻率不穩(wěn)定問題。

根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供一種拒絕服務(wù)攻擊下多區(qū)域電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率安全控制方法，包括：

構(gòu)建多區(qū)域電力系統(tǒng)模型；

構(gòu)建拒絕服務(wù)攻擊數(shù)學(xué)模型；

結(jié)合多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)，構(gòu)建分散式安全控制器；

根據(jù)所述多區(qū)域電力系統(tǒng)模型、拒絕服務(wù)攻擊數(shù)學(xué)模型和分散式安全控制器，得到多區(qū)域閉環(huán)控制電力系統(tǒng)；

對所述多區(qū)域閉環(huán)控制電力系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載頻率穩(wěn)定及H_∞性能分析，并求解所述分散式安全控制器的增益；

采用所述分散式安全控制器和所述增益對所述多區(qū)域電力系統(tǒng)進(jìn)行安全控制。

進(jìn)一步地，構(gòu)建多區(qū)域電力系統(tǒng)模型，包括：

構(gòu)建多區(qū)域電力系統(tǒng)模型如下：

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