分布式光伏聚合攻击监测方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力系统数据安全及异常监测技术领域，尤其涉及一种分布式光伏聚合攻击监测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括以下步骤：获取分布式光伏系统的运行数据；建立分布式光伏系统数学分析模型；将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；判断测量量是否满足约束条件，若满足约束条件，则判定分布式光伏系统没有遭受聚合攻击，若不满足约束条件，则判定分布式光伏系统遭受聚合攻击。本发明专利技术通过对分布式光伏系统的运行数据进行采集和分析，建立分布式光伏聚合攻击的数学模型，以负荷波动和传输线功率波动最小为目标，并对优化目标进行求解，通过对上述模型的有效性进行分析，实现分布式光伏聚合攻击的检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
分布式光伏聚合攻击监测方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统数据安全及异常监测
，尤其涉及一种分布式光伏聚合攻击监测方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着光伏的大量并网以及柔性负荷的增加，配电网络系统已经逐渐开始向智能化、高效性以及绿色低碳方向发展。分布式光伏系统的出现可以解决可再生能源的大规模应用，可以有效弥补电能的短缺，因此，分布式光伏并网在电网领域所占份额也在逐年增加。虽然分布式光伏技术有一定的应用基础和行业优势，但是在目前实际使用中仍然存在着通信网络容易遭受外界攻击的问题；
[0003]相关技术中，对于分布式光伏攻击的检测多借用能量管理系统中嵌入的潮流分析工具与异常检测方法，通过对一定区域内所有分布式光伏的运行数据的收集，进行数据的实时监控，发现数据出现异常后及时进行处理；
[0004]然而专利技术人在实施上述方案时发现，上述方案虽然简单，但是这种大量分布式光伏的统一管理成本较高，也容易受到干扰。

技术实现思路

[0005]鉴于以上技术问题中的至少一项，本专利技术提供了一种分布式光伏聚合攻击监测方法、装置、设备及存储介质，采用分布式光伏聚合攻击数学模型，以分布式光伏网络系统中载荷波动和传输线功率波动最小为目标进行分析，实现分布式光伏聚合攻击的检测。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种分布式光伏聚合攻击监测方法，包括以下步骤：
[0007]获取分布式光伏系统的运行数据；
[0008]建立分布式光伏系统数学分析模型；
[0009]将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；
[0010]判断测量量是否满足约束条件，若满足约束条件，则判定分布式光伏系统没有遭受聚合攻击，若不满足约束条件，则判定分布式光伏系统遭受聚合攻击。
[0011]根据本专利技术的第二方面，还提供了一种分布式光伏聚合攻击监测装置，包括：
[0012]获取模块，用于获取分布式光伏系统的运行数据；
[0013]建立模块，用于建立分布式光伏系统数学分析模型；
[0014]输入模块，用于将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；
[0015]判断模块，用于判断测量量是否满足约束条件，若满足约束条件，则判定分布式光伏系统没有遭受聚合攻击，若不满足约束条件，则判定分布式光伏系统遭受聚合攻击。
[0016]根据本专利技术的第三方面，还提供了一种电子设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如第一方面任一项所述的分布式光伏聚合攻击监测方法。
[0017]根据本专利技术的第四方面，还提供了一种计算机存储介质，存储有程序指令，所述程
序指令在运行时执行如第一方面任一项所述的分布式光伏聚合攻击监测方法。
[0018]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对分布式光伏系统的运行数据进行采集和分析，建立分布式光伏聚合攻击的数学模型，以负荷波动和传输线功率波动最小为目标，并对优化目标进行求解，通过对上述模型的有效性进行分析，实现分布式光伏聚合攻击的检测。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例中一种分布式光伏聚合攻击监测方法的步骤流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例中一种分布式光伏聚合攻击监测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]本专利技术提出一种分布式光伏聚合攻击的数学模型，以分布式光伏网络系统中负荷波动和传输线功率波动最小为目标进行分析，实现分布式光伏聚合攻击的检测以及有关控制防护方法。分布式光伏系统遭受到的网络攻击，主要分为两部分，即物理网络和信息网络。分布式光伏系统物理层面网络主要指光伏系统的硬件设备等方面的配电网硬件组成部分，信息网络主要指分布式光伏系统网络间的通信软件层面的组成部分。二者之间既有区别也有融合，在分布式光伏系统组成的电网中是最容易受到网络攻击的部分，外界攻击通过影响信息层和物理层之间的联系，进而危害电网设备的安全，因此，分布式光伏系统的聚合攻击是电网正常运行面临的重要威胁因素之一。
[0026]本专利技术利用现有的分布式光伏管理系统监控方式，通过对分布式光伏系统的运行数据进行采集和分析，建立分布式光伏聚合攻击的数学模型，以负荷波动和传输线功率波动最小为目标，并对优化目标进行求解，通过对上述模型的有效性进行分析，实现分布式光伏聚合攻击的检测。
[0027]如图1所示的一种分布式光伏聚合攻击监测方法，包括以下步骤：
[0028]S10：获取分布式光伏系统的运行数据；
[0029]S20：建立分布式光伏系统数学分析模型；
[0030]S30：将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；
[0031]S40：判断测量量是否满足约束条件，若满足约束条件，则判定分布式光伏系统没有遭受聚合攻击，若不满足约束条件，则判定分布式光伏系统遭受聚合攻击。
[0032]具体来讲，在本专利技术实施例中，分布式光伏系统遭受的网络攻击可以通过对电网系统分布式监控和采集的数据进行分析反映出来。电网系统中获取的数据变化，比如遭受攻击后的电流、电压等数据的变化，通过一定算法分析是可以反映系统网络是否遭受网络攻击以及遭受网络攻击的程度，进而再通过一定的措施，实现对分布式光伏聚合攻击的有关控制和防护。
[0033]分布式光伏系统状态估计模型可以抽象描述为如下数学模型：
[0034]m＝Tx+e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0035]在上式中，m为分布式光伏系统参数的实际测量值，T为拓扑矩阵，x为分布式光伏系统参数预估的状态变量，e为实际测量误差。
[0036]然后，使用最小二乘法对分布式光伏系统有关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏聚合攻击监测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取分布式光伏系统的运行数据；建立分布式光伏系统数学分析模型；将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；判断测量量是否满足约束条件，若满足约束条件，则判定分布式光伏系统没有遭受聚合攻击，若不满足约束条件，则判定分布式光伏系统遭受聚合攻击。2.根据权利要求1所述的分布式光伏聚合攻击监测方法，其特征在于，所述光伏系统数学分析模型包括光伏系统聚合攻击模型和攻击模型的目标函数，其中，所述光伏系统聚合攻击模型为：其中，ΔD为输入的异常攻击向量，ΔD
d
为负荷数据的变化量，d为负荷参数，τ为输入的异常攻击数据占原始负荷数据的最大百分比，ΔPL为分布式光伏系统中线路潮流的变化量，SF为电网系统的转移矩阵，Kd为母线
‑
负荷的关联矩阵；所述目标函数为：上式中，ND为负荷数量，d为负荷参数，NL为分布式光伏端传输的数据数量，l为传输的数据参数，ΔPL
l
为传输端传输的功率变化量。3.根据权利要求1所述的分布式光伏聚合攻击监测方法，其特征在于，所述约束条件为：为：为：4.根据权利要求1所述的分布式光伏聚合攻击监测方法，其特征在于，根据约束规则，公式(12)和(13)可以分别改写为如下公式(14)和(15)：
上述式子中，δ
d
、δ
D+,d
、δ
D
‑
,d
均为二进制变量，若ΔD
d
≠0，那么δ
d
＝1，这表明分布式光伏系统负荷被攻击；若ΔD
d
>0，那么δ
D+,d
＝1；若ΔD
d
<0，那么δ
D
‑
,d
＝1；δ
PL+,l
、δ
PL
‑
,l
、δ
PL,l
均为二进制变量，若ΔPL
l
≠0，那么δ
PL,l
＝1，这表明分布式光伏系统传输端被攻击；若ΔPL
l
>0，那么δ
PL+,l
＝1；若ΔPL
l
<0，那么δ
PL
‑
,l
＝1；D为负荷向量，P
g
为网络输出功率向量；PL为传输端功率向量；KP为关联矩阵；P
min
为分布式光伏输出功率最小值相量；P
max
为分布式光伏输出功率最大值相量；PL
max
为传输终端传输功率最大值相量；ε，M均为正数，且ε小于M。5.一种分布式光伏聚合攻击监测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取分布式光伏系统的运行数据；建立模块，用于建立分布式光伏系统数学分析模型；输入模块，用于将获取的运行数据输入至该分布式光伏系统数学分析模型中；判断模块，用于判断测量量是否满足约束条件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭静，徐春雷，郭雅娟，张小易，姜海涛，冒佳明，庄岭，黄伟，王梓莹，顾智敏，李岩，周超，赵新冬，吴凡，王大江，张刘冬，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：