[发明专利]一种基于补偿法的信息攻击对电力系统影响的评估方法

说明书

本发明涉及一种基于补偿法的信息攻击对电力系统影响的评估方法，本技术方案综合考虑电力系统的信息‑物理耦合特性，利用信息流网络来实现信息攻击的评估，本发明基于补偿法的理论，可以不重新求解潮流方程而实现信息攻击对电力系统影响的快速评估，适宜应用在大规模电力系统中各个节点信息注入攻击的安全评估中。

技术领域

本发明涉及电力系统安全评估的技术领域，特别是涉及一种基于补偿法的信息攻击对电力系统影响的评估方法。

背景技术

目前，电力系统的信息物理强耦合特性也越来越显著，电力系统也越来越依赖于信息系统，电力信息系统的脆弱性也日益受到重视。信息系统最初的设计目标是支撑电力系统的安全可靠运行，因此分析信息系统会对电力系统造成怎样的影响也是当下的关键问题。此外信息系统的信息安全问题也日益受到重视，分析信息系统受到攻击会电力系统造成怎样的影响。其中海量的信息包括量测、传感和控制，对其进行逐一分析再进行潮流计算难以实现。

发明内容

本发明为克服上述所述的不足，提供一种基于补偿法的信息攻击对电力系统影响的评估方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于补偿法的信息攻击对电力系统影响的评估方法，包括以下具体步骤：

S1.建立信息流道路对节点信息的贡献模型，基于该信息流道路对节点信息的贡献模型可以计算信息流道路起点的信息对某一节点信息会有怎样的影响；

S2.基于步骤S1，将多条信息流道路对节点信息信息的贡献，也就是信息流网络映射表示为信息输入节点对输出节点的贡献；

S3.计算信息攻击后输入信息偏差量；

S4.计算信息攻击后输出信息偏差量；

S5.计算电力系统的控制变量改变量；

S6.基于灵敏度计算该控制变量改变量对电力系统潮流的影响；

S7.基于补偿法求解信息攻击后的潮流。

在上述方案中，首先，建立信息流道路对节点信息的贡献模型，基于该信息流道路对节点信息的贡献模型可以计算信息流道路起点的信息对某一节点信息会有怎样的影响；然后，将多条信息流道路对节点信息信息的贡献，也就是信息流网络映射表示为信息输入节点对输出节点的贡献；其次，计算信息攻击后输入信息偏差量；再一次计算信息攻击后输出信息偏差量；进一步计算电力系统的控制变量改变量；然后，基于灵敏度计算该控制变量改变量对电力系统潮流的影响；最后，基于补偿法求解信息攻击后的潮流，将信息攻击后的潮流改变量与基态潮流叠加，用于信息攻击对电力系统影响的快速评估；本技术方案综合考虑电力系统的信息-物理耦合特性，利用信息流网络来实现信息攻击的评估，本发明基于补偿法的理论，可以不重新求解潮流方程而实现信息攻击对电力系统影响的快速评估，适宜应用在大规模电力系统中各个节点信息注入攻击的安全评估中。

优选的，所述的步骤S2具体如下：所述的信息流网络映射包括支路信息流映射和有向道路的信息流映射；

所述的支路信息流映射的信息支路的输入输出关系通过下式表示：

其中，为信息支路的输入信息，为信息支路的输出信息，E_b为信息支路的输入输出函数映射关系；

所述的多个有向道路的信息流映射组成有向辐射状的信息流网络映射；其中，将辐射状的信息流网络拆分成多个有向道路，分别计算各个有向道路的信息流映射，有向道路ρ对终点信息的贡献如下式所示：