基于局部檢測信息的電力系統時間同步攻擊定位方法

徐飛陽， 孔 賀， 常乃超， 顧 雷， 馬 婧， 薛安成

(1.新能源電力系統國家重點實驗室(華北電力大學)，北京 102206；2.國家電網有限公司國家電力調度控制中心，北京 100031；3.國家電網有限公司華北分部，北京 100053)

0 引 言

電力系統作為現代社會重要的基礎設施,是恐怖分子,敵對勢力攻擊的重要目標之一。伴隨著電力系統信息層與物理層融合的加深[1,2],除傳統的針對物理實體的“硬”攻擊外,電力系統面臨針對的網絡、數據的“軟”攻擊風險不斷上升[3,4]。當前,對于網絡攻擊,電力系統普遍依托物理隔離的方式實現防范[5],如在專用通道上使用獨立的網絡設備實現內部數據網與外部公用數據網的物理隔離。

然而,衛星時間同步攻擊,不同于一般的網絡攻擊,它通過偽造電力系統采用的衛星信號造成與時間同步相關的裝置輸出時間紊亂[6],無需直接接入電力系統物理網絡。因此,以衛星信號為媒介對電力系統實施攻擊及其防范措施,受到了各界的廣泛關注。如2012年,北美電力可靠性公司指出衛星時間同步攻擊是電力系統的面臨的嚴重威脅之一[7]。

同步相量測量單元(Phasor Measurement Units, PMUs)是現代電力系統動態監控的核心設備之一,通過衛星信號授時實現廣域范圍內電壓電流相量的同步量測。PMU數據在為電力系統的調度控制,安全穩定運行提供重要數據支撐的同時,面臨著衛星時間同步攻擊的潛在威脅。研究表明,衛星時間同步攻擊將導致PMU相角量測誤差[8],嚴重影響其高級應用,甚至可能引發系統連鎖故障[9]。……