[发明专利]针对交直流混联系统的电压幅值虚假数据注入攻击方法

权利要求书

1.针对交直流混联系统的电压幅值虚假数据注入攻击方法，其特征在于，包括以下步骤：

交直流混联系统状态估计模型建立步骤，分别确定交直流混联系统中交流部分和直流部分的量测量，以及量测方程和状态变量方程，然后确定交直流混联系统中交直流耦合部分量测方程，并根据上述量测量、量测方程和状态变量方程建立交直流混联系统状态估计模型并检测不良数据；

虚假数据注入攻击模型建立步骤，向所述交直流混联系统状态估计模型建立步骤中建立的交直流混联系统状态估计模型注入虚假数据，得到能绕过交直流混联系统状态估计模型不良数据检测的量测残差建立虚假数据注入攻击模型；

攻击向量确定步骤，根据虚假数据注入攻击模型确定需要篡改的量测量的类型和需要篡改的大小，生成可以绕过交直流混联系统状态估计模型不良数据检测并改变换流母线电压相角估计值的虚假数据作为攻击向量，具体的，根据所述交直流混联系统状态估计模型建立步骤中交直流混联系统的量测方程，当换流母线节点i电压相角的估计值改变时，与该节点直接相连的节点j交流部分的有功、无功注入功率量测、以及与节点i相连支路的有功、无功潮流量测均需要篡改，其中，j∈S_i，S_i是与节点i直接相连节点的集合；确定节点i与节点j之间的有功、无功潮流需要篡改量测量的大小，具体的：

需要篡改的有功潮流大小

需要篡改的无功潮流的大小

式中，V_ia即为换流母线电压幅值改变的大小，θ_ij是节点i与节点j之间的相角差，V_i为节点i的电压幅值，V_j为节点j的电压幅值，g_ij为节点i与节点j之间的电导，b_ij为节点i与节点j之间的电纳；

若攻击发生在整流侧，那么对于直流部分，需要篡改的整流侧无功功率大小其中V_icosΦ_r＝(V_i+V_ia)cos(Φ_r+Φ_ra)，式中，Φ_r是功率因数角，Φ_ra是攻击后将会改变的整流侧功率因数角大小，I_acr为交流侧电流；

节点i需要篡改的有功注入功率大小需要篡改的无功注入功率大小节点j需要篡改的有功注入功率大小需要篡改的无功注入功率大小

其它量测量保持不变，从而确定了攻击向量a。

2.如权利要求1所述的针对交直流混联系统的电压幅值虚假数据注入攻击方法，其特征在于：所述交直流混联系统状态估计模型建立步骤中，交流部分采用交流潮流模型，其量测量包括节点有功/无功注入功率、支路有功/无功潮流和节点电压幅值，状态变量包括各个节点的电压相角和幅值；

具体的，所述节点i与节点j之间线路的有功潮流P_ij＝V_i²g_ij-V_iV_j(g_ijcosθ_ij+b_ijsinθ_ij)、无功潮流Q_ij＝-V_i²b_ij-V_iV_j(g_ijsinθ_ij-b_ijcosθ_ij)；而节点i的有功注入功率无功注入功率

式中，V_i是节点i的电压幅值。

3.如权利要求2所述的针对交直流混联系统的电压幅值虚假数据注入攻击方法，其特征在于，所述交直流混联系统状态估计模型建立步骤中，确定交直流混联系统中交直流耦合部分量测方程，具体的：

交直流耦合部分有功潮流量测方程为式中，交直流耦合部分在整流侧时P_i和P_ac取-，在逆变侧时取+；

无功潮流P_i和P_ac分别是节点i直流侧和交流侧的有功注入功率，Q_i和Q_ac分别是节点i直流侧和交流侧的无功注入功率。