[发明专利]考虑LR攻击的电力系统可靠性评估方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种考虑LR攻击的电力系统可靠性评估方法、装置及系统，所述方法包括：参数初始化；计算输电线路利用率，识别出系统中的脆弱线路；获取考虑LR攻击和脆弱线路防御的负荷削减模型，所述负荷削减模型中的脆弱线路潮流约束与识别出的脆弱线路相关；基于预设的LR攻击的随机过程模型，计算出LR攻击成功概率；基于所述负荷削减模型和LR攻击成功概率，利用非序贯蒙特卡洛方法评估考虑LR攻击的电力系统可靠性。本发明实现了考虑LR攻击及其防御措施的电力系统可靠性评估。

技术领域

本发明属于电力系统分析技术领域，具体涉及一种考虑LR攻击的电力系统可靠性评估方法、装置及系统。

背景技术

随着智能电网的快速发展，先进的测量基础设施、灵活的控制设备及高效的信息通信技术在电力系统中得到了广泛应用，物理系统和信息技术高度融合，形成了电力信息物理融合系统，为实现电力资源的高效配置和系统实时分析提供了有利条件。然而，广泛分布的量测设施和通信网络中可能存在的安全漏洞也给电网的安全运行带来了潜在威胁，例如2015年的乌克兰大停电事件以及2019年的委内瑞拉大停电事件，都是网络攻击造成电力系统大停电事故的典型案例。

近年来，学者们针对智能电网可能遭受的恶意网络攻击展开了研究。其中以负荷重分配(Load Redistribution，LR)攻击为代表的虚假数据注入(Flash Data Injection，FDI)攻击引起了学者们的广泛关注。它通过入侵数据采集与监视控制(SupervisoryControl and Data Acquisition，SCADA)系统注入虚假量测数据并传送至控制中心，误导调度人员制定错误的调度方案，从而破坏电力系统的运行可靠性。目前针对LR攻击的防御措施方面的研究比较缺乏，同时也缺乏考虑LR攻击及其防御措施的电力系统可靠性评估方法的研究。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种考虑LR攻击的电力系统可靠性评估方法，实现了考虑LR攻击及其防御措施的电力系统可靠性评估。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种考虑LR攻击的电力系统可靠性评估方法，包括以下步骤：

步骤1：参数初始化；

步骤2：计算输电线路利用率，识别出系统中的脆弱线路；

步骤3：获取考虑LR攻击和脆弱线路防御的负荷削减模型，所述负荷削减模型中的脆弱线路潮流约束与识别出的脆弱线路相关；

步骤4：基于预设的LR攻击的随机过程模型，计算出LR攻击成功概率；

步骤5：基于所述负荷削减模型和LR攻击成功概率，利用非序贯蒙特卡洛方法评估考虑LR攻击的电力系统可靠性。

可选地，所述脆弱线路的识别方法包括以下步骤：

步骤2-1，参数初始化：令系统状态集合Vector_C1、系统状态抽样数目集合Vector_C2、线路潮流集合Vector_C3为空集，最大抽样数目为N_max，发电机数目为N_g，线路数目为N_l，线路利用率规定值为I_set；

步骤2-2，随机抽样数目初始化：令N₁＝1；

步骤2-3，抽取系统状态，具体步骤为：模拟产生(N_g+N_l)个[0,1]区间内均匀分布的随机数，将第1～N_g位随机数分别与发电机的不可用度进行比较，获取发电机运行状态；将第(N_g+1)～(N_g+N_l)位随机数分别与线路的不可用度进行比较，获取线路运行状态；