[發明專利]一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調方法在審
| 申請號： | 202211194874.6 | 申請日： | 2022-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN115622142A | 公開（公告）日： | 2023-01-17 |
| 發明（設計）人： | 劉驍康;王思卿;王燕舞;肖江文;劉智偉 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | H02J3/46 | 分類號： | H02J3/46;H02J3/12 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 彭軍芬 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 抵御 混合 網絡 攻擊 直流 電網 協調 方法 | ||
本發明公開了一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調控制方法，屬于直流微電網的調控領域。本發明由電流誤差信號與電壓誤差信號組成的融合誤差設計基于攻擊自適應調整的彈性控制器，實現了直流微電網在受到混合攻擊時仍然能夠完成調控目標。相比現有的控制方法，該方法能夠同時應對FDI與DoS兩種攻擊，且FDI攻擊的強度可以是無窮大的，提升了直流微電網系統的魯棒性。由于在無攻擊作用時該方法依然能夠使系統穩定運行，故不需要額外的攻擊檢測機制，即部署該控制方法后無論直流微電網是否遭受網絡攻擊均可以正常運行。
技術領域
本發明屬于直流微電網的調控領域，更具體地，涉及一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調方法。
背景技術
微電網將分布式發電機、儲能單元、電動汽車與負載結合在一起，在未來的分布式能源系統中發揮著重要的作用。由于直流微電網控制簡單，功率損耗小，分布式發電可以更直接有效地部署，同時無需考慮無功功率與諧波，直流微電網獲得了廣泛的關注。為了實現電壓調控與電流的精確分配，分散式的下垂控制最先被用于調控直流微電網，但由于線路的固有阻抗以及自身的下垂因素，母線電壓與電流比例與預期存在靜態誤差。隨著通信技術的發展，分布式二級控制被廣泛地應用，其具有更好的靈活性、可擴展性和計算性能。
然而，分布式控制方法的通信鏈路存在受到網絡攻擊的風險，攻擊造成的不健康狀態會通過通信鏈路逐漸傳遞到整個直流微電網網絡，導致控制性能不穩定甚至使得整個直流微電網系統癱瘓。因此設計一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調方法，使系統在受到攻擊時依然能夠實現控制目標，對于直流微電網安全的運行有著重要的意義。
發明內容
針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調方法，其目的在于解決現有控制方法在同時受到DoS與FDI攻擊時無法實現精確的供電配比和總線電壓調控的問題。
為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種抵御混合網絡攻擊的直流微電網協調控制方法，包括：
S1.對每個分布式電源建立分層控制模型，并建立各控制器之間的通信網絡；所述分層控制模型由雙閉環PI控制、下垂控制與二級控制組成；
S2.將本地轉換器i的輸出電流Ii(t)和總線電壓Vb(t)，分別與鄰居電流信息Ij(t)和母線電壓參考值V*進行交互，得到電流誤差eI，i(t)與電壓誤差eV(t)；
S3.將電壓誤差信號與電流誤差信號線性組合，得到融合誤差項ψi(t)；
S4.建立FDI攻擊和DoS攻擊混合存在的控制器內部狀態信號δi(t)；
S5.由融合誤差的積分構成自適應緩和項，對受到網絡攻擊的控制器內部狀態信號δi(t)進行補償，以減緩FDI攻擊；將補償后的控制器內部狀態δ’i(t)進行積分，得到最終的二級控制信號ui(t)；
S6.重復步驟S2-S5直至完成母線電壓調控與實現電流均分。
進一步地，FDI攻擊和DoS攻擊混合存在的控制器內部狀態信號δi(t)為：
δi(t)為控制器內部狀態，p(t)為DoS攻擊信號，表示系統遭受到的FDI攻擊。
進一步地，ΠD代表DoS攻擊作用的時間集合，ΠN代表無DoS攻擊作用的時間集合。
進一步地，受到網絡攻擊的控制器內部狀態信號經過自適應緩和項補償后為：
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