大規模可控負荷被惡意控制場景下配電網風險分析

吳亦貝, 李俊娥, 陳 洶, 劉權瑩, 王 宇, 羅劍波, 倪 明

(1. 武漢大學電氣工程學院, 湖北省武漢市 430072; 2. 空天信息安全與可信計算教育部重點實驗室, 武漢大學國家網絡安全學院, 湖北省武漢市 430072; 3. 南瑞集團(國網電力科學研究院)有限公司, 江蘇省南京市 211106; 4. 國電南瑞科技股份有限公司, 江蘇省南京市 211106; 5. 智能電網保護和運行控制國家重點實驗室, 江蘇省南京市 211106)

0 引言

物聯網的發展使得越來越多的負荷成為可控負荷,如智能家電、電動汽車、可控工業負荷等。智能家電正朝著可通過互聯網遠程控制的方向發展,電動汽車充放電、可控工業負荷的控制終端可能被用戶物理接觸[1]。同時,負荷側安全防護措施薄弱或缺失,使得可控負荷極易被攻擊者惡意控制以達到影響配電網安全穩定運行的目的。如果大量負荷被惡意控制而同投同退或頻繁投退,配電網負荷將異常波動,對供電可靠性與供電質量造成威脅,在分布式能源高度滲透的主動配電網中,還可能影響輸電網的安全穩定運行。而另一方面,敵對勢力通過信息空間攻擊關鍵基礎設施的趨勢增加,可能造成大范圍停電事件,典型案例如2010年伊朗核電站鈾離心機損壞事件和2015年烏克蘭電網停電事件。因此,在可控負荷被攻擊的狀態下,如何保證配電網的安全穩定運行是亟待解決的問題。

近年來,信息安全風險對電網運行的影響問題日漸被重視。文獻[2]指出,智能電網的發展增強了電力信息設施與其他信息基礎設施的通信,也增大了電力系統信息設施的安全風險。……