【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力信息物理系统，具体而言，涉及一种孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法和设备。
技术介绍
1、随着以风电、光伏为代表的分布式电源占比持续上升，有源配电网迅速发展，并逐渐向以分布式电源为核心的新型配电网方向发展。当有源配电网发生故障时，配网调度中心通常通过计划性孤岛维持配电网中重要负荷的供电可靠性。同时，随着大量传感设备、通信设备、计算设备的加入，电力系统逐渐发展成为信息物理系统。信息系统支撑着电力系统的高效、可靠运行。多元信息从广泛分布的智能监控设备与信息通信设备处获取，帮助信息系统智能决策的同时，也引入了多元信息干扰因素。
2、孤岛配电信息物理系统受到攻击时，传统的应对策略是直接切除故障部分。ieee929-2000规定，在故障发生后，分布式发电系统应在短时间内与电力系统断开，直到故障被切除并且系统恢复正常运行。随后，分布式发电系统可以重新并入电力系统。然而，随着分布式电源规模和容量的扩大，这种策略的局限性逐渐显现：直接切除孤岛可能会对孤岛内的关键负荷的持续供电造成不利影响，同时也增加故障恢复的时间和难度。关于孤岛配电信息物理系统遭受信息攻击后如何维持电网的稳定性，现有技术中提供了一种受到扰动影响下区域电网控制策略，但没有对产生扰动的原因及后果进行分析。还有针对网络攻击导致的典型信号异常，提出了一种配电网孤岛运行下的弹性控制策略，但只是讨论了传输信号异常这种单一的信息攻击类型。
3、在针对电网信息物理系统的信息攻击方面，现有技术提出了一种考虑负荷数据虚假注入的双层协同攻击模型并提
4、综上所述，通过分析信息攻击对孤岛配电信息物理系统的影响，从而有效采取有效的应对手段，可有效提升配电网的供电可靠性。然而，现有孤岛配电信息物理系统应对信息攻击的方式未能合理结合信息攻击与实际电网的运行控制，也未考虑分布式电源的影响，针对不同信息攻击导致的孤岛故障缺乏灵活可靠的应对手段。如何有效评估孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力，构造相应的量化指标和评估体系，目前尚未有可行的技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在缺少能够有效评估孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力方法的技术问题。
2、为此，本专利技术第一方面提供了一种孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法。
3、本专利技术第二方面提供了一种计算机设备。
4、本专利技术提供了一种孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，包括：
5、获取孤岛运行模式下的配电网信息物理系统架构；根据孤岛配电网参数建立配电网的分布式电源出力矩阵、负荷需求矩阵和断路器状态矩阵；
6、分别建立所述分布式电源出力矩阵和负荷需求矩阵的标幺化矩阵；
7、根据分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵、负荷需求矩阵的标幺化矩阵以及断路器状态矩阵的熵值占比为三个矩阵分别赋予权重值；
8、计算分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵在遭受信息攻击后的均方和并作为分布式电源出力遭受信息攻击后的评价值，以及计算负荷需求矩阵的标幺化矩阵在遭受信息攻击后的均方和并作为负荷需求遭受信息攻击后的评价值；
9、建立信息攻击后果评估指标函数，其中，所述信息攻击后果评估指标函数包括评价要素以及各评价要素的权重值；其中，评价要素包括分布式电源出力的评价值、负荷需求的评价值和断路器状态的评价值，所述评价要素的权重值包括为三个矩阵分别赋予的权重值。
10、根据本专利技术上述技术方案的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，还可以具有以下附加技术特征：
11、在上述技术方案中，所述分布式电源出力矩阵，包括：
12、
13、其中，n表示孤岛配电网的分布式电源数量，孤岛配电网的节点个数为k，分布式电源出力矩阵d为一个k×k的对角矩阵，d(k)表示第k个节点的分布式电源出力；元素pdgi表示第i个分布式电源的出力，即输出功率，i表示分布式电源的编号；若第k个节点未连接分布式电源，则d(k)等于0。
14、在上述技术方案中，所述负荷需求矩阵，包括：
15、
16、其中，孤岛配电网的负荷个数为m；负荷需求矩阵l为一个k×k的对角矩阵；l(k)表示第k个节点的负荷功率大小；元素ploadj表示第j个负荷的功率，即需求功率，j表示负荷的编号；若第k个节点未连接负荷，则l(k)等于0。
17、在上述技术方案中，所述断路器状态矩阵，包括：
18、
19、其中，孤岛配电网的断路器状态矩阵b为0-1矩阵，用于描述孤岛配电网的断路器状态和位置；所述断路器状态矩阵b是一个k×k的对称矩阵；元素bij表示节点i至节点j的连通性；
20、
21、其中，aij(l)表示孤岛配电网第i个节点到第j个节点间的第l条线路状态；a表示第i个节点到第j个节点的线路集合；若第i个节点与第j个节点间的任意一条线路的断路器闭合，则bij取1；若第i个节点与第j个节点间的断路器均断开，则bij取0。
22、在上述技术方案中，分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵为：
23、
24、其中，pdgi*为孤岛配电网的信息物理系统中第i个分布式电源输出功率的标幺值，pdgi*的计算方法如下：
25、
26、其中，pdgi,n为第i个分布式电源的额定功率；当第i个分布式电源的输出功率超过额定功率时，pdgi*大于1，而当输出功率小于额定功率时，pdgi*小于1；
27、负荷需求矩阵的标幺化矩阵为：
28、
29、其中，ploadj*表示孤岛配电网的信息物理系统中第j个负荷功率的标幺值，ploadj*的计算方法如下：
30、
31、其中，为第j个负荷的平均功率；当第j个负荷的需求功率高于负荷的平均功率时，ploadj*大于1，而当需求功率低于负荷的平均功率时，ploadj*小于1。
32、在上述技术方案中，所述根据分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵、负荷需求矩阵的标幺化矩阵以及断路器状态矩阵的熵值占比为三个矩阵分别赋予权重值，包括：
33、分别计算分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵、负荷需求矩阵的标幺化矩阵以及断路器状态矩阵的总熵值；
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1.一种孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述分布式电源出力矩阵，包括：
3.根据权利要求2所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述负荷需求矩阵，包括：
4.根据权利要求3所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述断路器状态矩阵，包括：
5.根据权利要求4所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵为：
6.根据权利要求1所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述根据分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵、负荷需求矩阵的标幺化矩阵以及断路器状态矩阵的熵值占比为三个矩阵分别赋予权重值，包括：
7.根据权利要求5所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵在遭受信息攻击后的均方和H1的计算方法为：
8.根据权利要求7
9.根据权利要求1所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，还包括：
10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器加载并执行时实现如权利要求1至9中任一项所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述分布式电源出力矩阵，包括：
3.根据权利要求2所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述负荷需求矩阵，包括：
4.根据权利要求3所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述断路器状态矩阵，包括：
5.根据权利要求4所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵为：
6.根据权利要求1所述的孤岛配电信息物理系统信息攻击耐受能力评估方法，其特征在于，所述根据分布式电源出力矩阵的标幺化矩阵、负...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，陈宇捷，李永福，夏磊，向洪，廖庆龙，蒋西平，吴晓东，戴健，欧阳金鑫，莫范，万凌云，杨峰，刘志宏，刘家权，杨占刚，蒋雪峰，胡松伶，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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