智能電網(wǎng)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊檢測(cè).pdf

1、信息化的逐步深入，使得各種國(guó)家和政府特殊部門的基礎(chǔ)設(shè)施均受到影響，包括金融網(wǎng)、電力網(wǎng)、通信網(wǎng)等。電力系統(tǒng)是重要的國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到國(guó)家安全和社會(huì)安定。電力系統(tǒng)的控制中心根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)出相應(yīng)的命令，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。虛假數(shù)據(jù)注入攻擊是近年出現(xiàn)的一種新型攻擊方式，它可以躲避控制中心傳統(tǒng)的不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)，改變系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，誤導(dǎo)控制中心做出錯(cuò)誤的決策。針對(duì)這種惡意攻擊的防御和檢測(cè)的研究還處于初步階段，尤其是分布

2、式系統(tǒng)中的研究更是不足。因此，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，研究分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的虛假數(shù)據(jù)注入攻擊檢測(cè)方法，具有十分重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究了分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的檢測(cè)。首先為了給后續(xù)的攻擊檢測(cè)提供良好的系統(tǒng)環(huán)境，對(duì)電力系統(tǒng)的分區(qū)進(jìn)行深入研究，提出改進(jìn)的分區(qū)算法，考慮節(jié)點(diǎn)相似性以及安全控制與保密政策等，完成最優(yōu)分區(qū)。接著研究了虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的原理，以及量測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)處理——狀態(tài)估計(jì)，為了改善算法參數(shù)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的自適

3、應(yīng)，進(jìn)一步提高算法輸出的精度和收斂速度等，提出了自適應(yīng)的分布式狀態(tài)估計(jì)算法，得到精度更高的狀態(tài)估計(jì)值，更利于不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)。分析了傳統(tǒng)的幾種壞數(shù)據(jù)檢測(cè)方法，為了進(jìn)一步有效檢測(cè)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊，以節(jié)點(diǎn)狀態(tài)變量的馬可夫圖與電力系統(tǒng)功率的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一致為基礎(chǔ)，提出分布式結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)算法和自適應(yīng)分布式結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)馬可夫圖并與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配來(lái)判斷系統(tǒng)是否受到虛假數(shù)據(jù)注入攻擊。還提出了針對(duì)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的檢測(cè)報(bào)警機(jī)制。最后通在IEEE14-bu