【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统负载频率控制，尤其是一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法。
技术介绍
1、电力系统作为国家发展的重要支柱，在日常生活和工业中扮演着重要的角色。负载频率控制作为一种常用的方法多年以来常用于电力系统控制中，以保证电网频率维持在稳定值。近年来，随着电动车辆的普及，电动车辆充电引起的电网负载频率变化也引起了广泛关注。
2、电力系统作为一种典型的物理信息交互系统，其分布式资源和资产通过广域传输网络连接起来，在运行时会涉及物理层与网络层的信息交换。与传统控制方法相比，他突破了物理区域上的限制，并且成本更低，更便于检修。但另一方面，它也给电力系统的调频带来了许多理论和实践挑战，如传输延迟、传感器故障等。同时，电力系统通过网络进行数据传输，网络层的脆弱性为电力系统的可靠性带来巨大的挑战。常见的网络攻击，如dos攻击，会损害数据的可用性，从而导致数据包丢失。因此，电力系统的安全问题人们引起了人们的高度重视。
3、传统的负荷频率控制方法是通过采样-数据方案实现的，该方案通常采用时间触发采样方法。在这种框架下，由于传输数据或节点能量过多，可能会出现网络拥塞问题。事件触发控制在满足设计的触发规则时才更新控制输入，可减少使用的通信资源，已被证明是一种有效的传输数据保存策略。但是，大多关于事件触发控制的研究仅基于采样信号，并未关注网络化控制中存在的信息安全问题。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供一种考虑dos攻击的电力系统动
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：考虑dos攻击下电力系统，基于建立的混杂系统模型设计混杂动态事件触发机制与状态估计器，设计反馈控制器，具体步骤如下：
3、步骤1：收集电力系统物理参数，建立电力系统动态数学模型；
4、步骤2：设计基于电力系统模型的状态估计器与混杂动态事件触发机制；
5、步骤3：设计基于混杂动态事件触发机制的负载频率调节控制器；
6、步骤4：考虑网络通信dos攻击因素，将原物理系统转化为混杂系统闭环模型；
7、步骤5：基于混杂系统理论，建立dos攻击信号持续时间和攻击频率参数相关的稳定判据。
8、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤1建立的电力系统动态数学模型为：
9、
10、y(t)＝cx(t)
11、其中xt(t)＝[f(t) xg(t) pg(t) pe(t) δ(t)]，u(t)为控制器输入信号，ω(t)为dos攻击信号，矩阵a，bu，bw和c如下所示：
12、
13、其中，d为负载阻尼系数；m为惯性常数；rg为调速器下垂特性；tg为调速器常数；tt为涡轮时间常数；ρe为电动车辆下垂特性；ae，ag分别表示为电动车辆参与因数与电动车辆热力涡轮机系数；te分别为电动车辆增益与电动车辆时间常数；b为频偏常数；f(t)为频率偏移函数；xg为调速器值位置；pg为涡轮机输出功率，pe为电动车辆的增量变化，δ(t)为区域控制误差；
14、将第m次dos攻击周期表示为hm＝{hm}∪[hm，hm+τm)，其中代表第m次dos攻击周期开始的时间，代表dos攻击周期的长度；对于时间常数其中t1＜t2，定义其中代表间隔[t1，t2]期间通信被拒绝的时间瞬间集；则可得到时间间隔[t1，t2]期间，通讯未受dos攻击影响的集合为θ(t1，t2)：＝[t1，t2]\ξ(t1，t2)；定义电力系统在时间间隔[t1，t2]期间受到的攻击次数为n(t1，t2)；δ表示最小样本间隔，且满足dos攻击的频率被表示为：
15、
16、其中为参数。dos攻击持续时间被表示为：
17、
18、其中为参数。
19、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤2中设计的状态估计器用于估计系统的状态变量，具体为：
20、步骤2.1：设计状态估计器为：
21、
22、其中tk为事件触发器触发时刻，为观测器估计状态。
23、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤2中设计的混杂动态事件触发机制为动态混杂事件触发机制，具体为：
24、步骤2.2：设计动态混杂时间触发机制；
25、步骤2.21：引入变量τ(t)，设置其混杂动力学为：
26、
27、其中为连续流集合，为离散跳变集合；
28、步骤2.22：设计混杂动态事件触发机制为
29、
30、其中是m(t)符号变量，用于表示在时刻t的最近一次传输尝试的允许或拒绝状态，当m(t)＝0时，最近一次传输被允许；当m(t)＝1时，代表最近一次传输被拒绝，为预先设定的最小事件触发间隔，其满足且动态变量η(t)满足以下混杂动力学：
31、
32、其中φ∈[λ，λ-1]是一个辅助变量，0＜λ＜1为调参参数，满足其中fφ(t)为以下形式：
33、
34、其中γ为常数，l＝|a+buk|；不大于τm，τm为以下形式：
35、
36、其中事件触发函数ψ(·)设计为：
37、
38、其中可由解得。
39、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤3设计的负载频率调节控制器为：
40、
41、其中，为反馈矩阵，α为正常数，给定正定矩阵q，则矩阵p可通过解代数黎卡提方程获得。
42、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤4中建立的dos攻击下，电力系统的混杂系统闭环模型为：
43、
44、其中ξ(t)：＝[xt(t)，et(t)，ηt(t)，τt(t)，φt(t)]t，f(ξ(t)，ω(t))为连续动态，g(ξ(t))为离散跳变动态。连续动态f(ξ(t),ω(t))可表示为：
45、
46、其中
47、
48、式中，
49、连续流集合其中离散跳变动态g(ξ(t))表示为：
50、
51、其中
52、
53、离散跳变集合表示为
54、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤5具体步骤如下：
55、步骤5.1：选取适当的李雅普诺夫函数：
56、v(ξ(t))＝xt(t)px(t)+γφ(t)|e(t)|2+η(t)
57、当系统处于在触发器触发时刻，即时，可知此时电力系统未收到dos攻击的影响，由步骤2.2中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：考虑DoS攻击下电力系统，基于建立的混杂系统模型设计混杂动态事件触发机制与状态估计器，设计反馈控制器，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤1建立的电力系统动态数学模型为：
3.根据权利要求1所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤2中设计的状态估计器用于估计系统的状态变量，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤2中设计的混杂动态事件触发机制为动态混杂事件触发机制，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤3设计的负载频率调节控制器为：
6.根据权利要求1所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤4中建立的DoS攻击下，电力系统的混杂系统闭环模型为：
8.根据权利要求7所述的一种考虑DoS攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤5.2具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：考虑dos攻击下电力系统，基于建立的混杂系统模型设计混杂动态事件触发机制与状态估计器，设计反馈控制器，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤1建立的电力系统动态数学模型为：
3.根据权利要求1所述的一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤2中设计的状态估计器用于估计系统的状态变量，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种考虑dos攻击的电力系统动态事件触发负载频率控制方法，其特征在于：步骤2中设计的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国聘，张宇，徐洪爽，李亚峰，钱承，华长春，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。