考慮虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的有源配電網(wǎng)分布式狀態(tài)估計(jì)

黃崇鑫， 洪明磊， 伏帥， 鄧松

(1. 南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院，江蘇 南京 210023；2. 南京郵電大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院，江蘇 南京 210023)

0 引言

電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)量測信息估計(jì)出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，是能量管理系統(tǒng)(energy management systems，EMS)中其他高級(jí)軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和新能源滲透率的不斷提高，傳統(tǒng)集中式狀態(tài)估計(jì)傳輸信息量大，難以避免壞數(shù)據(jù)、拓?fù)溴e(cuò)誤等不良數(shù)據(jù)，容易造成狀態(tài)估計(jì)的不準(zhǔn)確。而新能源自身的隨機(jī)性、間歇性等特點(diǎn)，也會(huì)給不良數(shù)據(jù)辨識(shí)帶來干擾[1—2]。此外，相比于大電網(wǎng)，有源配電網(wǎng)信息通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成多元混雜，網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限相對開放，安全防御措施欠缺。黑客易獲取相關(guān)的系統(tǒng)量測配置以及實(shí)時(shí)量測信息，構(gòu)建出惡意注入電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)的攻擊向量，系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全受到嚴(yán)重威脅[3—5]。

相比于傳統(tǒng)的集中式狀態(tài)估計(jì)，配電網(wǎng)多區(qū)域分布式計(jì)算方法復(fù)雜度低，數(shù)值穩(wěn)定性好，能將壞數(shù)據(jù)造成的影響限制在子區(qū)域內(nèi)，更具研究價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義[6]。國內(nèi)外學(xué)者針對分布式狀態(tài)估計(jì)展開了一系列研究。文獻(xiàn)[7—8]提出了基于一致性理論的輸電網(wǎng)分布式狀態(tài)估計(jì)算法，各子區(qū)域通過交換一致性變量和邊界量測信息來得到全局信息變量。文獻(xiàn)[9]提出了含分布式電源的中低壓配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)方法，具有良好的估計(jì)精度和收斂性。文獻(xiàn)[10]提出了多源量測數(shù)據(jù)融合的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)方法，融合了同步相量測量……