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基于觀測(cè)器的智能電網(wǎng)假數(shù)據(jù)注入攻擊檢測(cè)與定位研究

發(fā)布時(shí)間:2025-06-10 05:01
  隨著科技的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)與現(xiàn)代的傳感技術(shù)、控制方法、通信技術(shù)深度融合,形成智能電網(wǎng)系統(tǒng)。然而,由于智能電網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜性與開(kāi)放性,令其很容易受到惡意信息攻擊。尤其是具有隱蔽性的假數(shù)據(jù)注入攻擊可以繞過(guò)傳統(tǒng)的檢測(cè)機(jī)制,在不被檢測(cè)到的情況下,向系統(tǒng)中注入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)從而破壞電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文針對(duì)智能電網(wǎng)的信息安全問(wèn)題,利用觀測(cè)器來(lái)對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的假數(shù)據(jù)注入攻擊進(jìn)行檢測(cè)和定位研究,本文的主要工作如下:首先,針對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)在假數(shù)據(jù)注入攻擊下的攻擊檢測(cè)問(wèn)題,提出了基于線性未知輸入觀測(cè)器的假數(shù)據(jù)注入攻擊的檢測(cè)算法。針對(duì)多區(qū)域的分布式電力系統(tǒng),考慮電機(jī)運(yùn)行模型及各區(qū)域間的互聯(lián)性,建模干擾及不確定性對(duì)各個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)未知輸入觀測(cè)器。此基礎(chǔ)上,考慮初始誤差及模型不確定性設(shè)計(jì)了自適應(yīng)閾值。最后通過(guò)仿真實(shí)例,驗(yàn)證了檢測(cè)算法的有效性。其次,針對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)在假數(shù)據(jù)注入攻擊定位問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于區(qū)間觀測(cè)器的攻擊檢測(cè)與定位算法。首先,針對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的每個(gè)電機(jī)和總線給出了智能電網(wǎng)狀態(tài)空間模型。為避免自適應(yīng)閾值的復(fù)雜計(jì)算,同時(shí)進(jìn)一步縮短檢測(cè)時(shí)間,考慮系統(tǒng)干擾及建模不確定性設(shè)計(jì)了區(qū)間觀測(cè)器用來(lái)檢測(cè)假數(shù)據(jù)注入攻擊。針...

【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電網(wǎng)安全性能及信息攻擊研究現(xiàn)狀
        1.2.2 攻擊檢測(cè)與定位研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容及安排
第2章 基于未知輸入觀測(cè)器的智能電網(wǎng)攻擊檢測(cè)研究
    2.1 引言
    2.2 電網(wǎng)模型構(gòu)建
    2.3 假數(shù)據(jù)注入攻擊及其隱蔽性
    2.4 攻擊檢測(cè)
        2.4.1 未知輸入觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        2.4.2 觀測(cè)器穩(wěn)定性分析
        2.4.3 檢測(cè)閾值
        2.4.4 攻擊檢測(cè)方法
    2.5 仿真驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于區(qū)間觀測(cè)器的智能電網(wǎng)攻擊檢測(cè)與定位
    3.1 引言
    3.2 電網(wǎng)優(yōu)化模型構(gòu)建
    3.3 假數(shù)據(jù)注入攻擊及其隱蔽性
        3.3.1 電力系統(tǒng)靜態(tài)估計(jì)檢測(cè)機(jī)制
        3.3.2 假數(shù)據(jù)注入攻擊隱蔽性
    3.4 假數(shù)據(jù)注入攻擊檢測(cè)方法
        3.4.1 區(qū)間觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        3.4.2 區(qū)間觀測(cè)器穩(wěn)定性證明
        3.4.3 攻擊檢測(cè)方法
    3.5 假數(shù)據(jù)注入攻擊定位方法
        3.5.1 區(qū)間觀測(cè)器組
        3.5.2 邏輯定位矩陣
        3.5.3 基于區(qū)間觀測(cè)器的攻擊檢測(cè)與定位算法
    3.6 仿真驗(yàn)證
        3.6.1 攻擊檢測(cè)方法的對(duì)比及其有效性
        3.6.2 單個(gè)傳感器遭受攻擊
        3.6.3 多個(gè)傳感器遭受攻擊
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于非線性區(qū)間觀測(cè)器的智能電網(wǎng)攻擊檢測(cè)
    4.1 引言
    4.2 電網(wǎng)區(qū)域劃分
    4.3 電網(wǎng)非線性模型構(gòu)建
    4.4 攻擊檢測(cè)
        4.4.1 區(qū)間觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.4.2 區(qū)間觀測(cè)器穩(wěn)定性證明
        4.4.3 假數(shù)據(jù)注入攻擊檢測(cè)
    4.5 仿真驗(yàn)證
        4.5.1 區(qū)域劃分
        4.5.2 仿真驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào):4050346

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