[发明专利]一种基于保护量测点的输电网虚假数据攻击防御方法

权利要求书

1.一种基于保护量测点的输电网虚假数据攻击防御方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：依次攻击电力系统中所有的量测点，根据虚假数据攻击向量优化模型，采用交替方向乘子法得到所有量测点对应的攻击向量，计算电力系统的指标V_k，如果攻击难度β意义下的指标V_k＝0，执行步骤3，否则执行步骤2；其中，指标V_k从电力系统局部的角度表征脆弱节点数量；

步骤2：计算攻击难度β意义下容易遭受虚假数据攻击的脆弱节点的重要度指标I_k，然后保护重要度指标I_k最大的量测点；若最大的重要度指标I_k对应多个量测点，则随机选择一个量测点实施保护；执行步骤1；

步骤3：依次攻击电力系统中所有的量测点，得到所有量测点对应的攻击向量，计算电力系统的指标R_k，如果指标则算法结束，否则执行步骤4；其中，指标R_k从整体的角度衡量了电力系统防御虚假数据攻击的能力，表示指标R_k的阈值；

步骤4：计算所有量测点的重要度指标I_k，然后保护重要度指标I_k最大的量测点；若最大的重要度指标I_k对应多个量测点，则随机选择一个量测点实施保护，执行步骤3。

2.根据权利要求1所述的一种基于保护量测点的输电网虚假数据攻击防御方法，其特征在于：所述虚假数据攻击向量优化模型、指标V_k、指标R_k和指标I_k分别如下；

minc||aP‾k||1]]>

s.t.BP‾kaP‾k=-bk]]>

Vk=Σk=1,2,...,mI(||ak*||0<β)]]>

Rk=Σk=1,2,...,m||ak*||0m-t]]>

Ik=Σi=1,2,...,mI(k∈Ai*)]]>

式中，c＝[c₁,c₂,…,c_n]^T表示由于虚假数据的注入在状态变量中引入的误差向量，定义受保护的量测点编号集合为P，未保护的量测点集合为||(·)||₀和||(·)||₁分别表示l0-范数和l1-范数，k表示量测点编号，表示从向量中移除元素a(k)之后的向量，a(k)表示攻击向量a中的第k个元素，表示从矩阵中移除b_k后子矩阵，b_k表示矩阵B中的第k列列向量，其中B＝H(H^TH)^-1H^T-I，H表示观测雅克比矩阵，表示攻击第k个量测值时对应的最优虚假数据攻击向量，β表示攻击难度，m表示量测点数量，t表示不存在次优攻击向量的量测点数量，表示次优攻击向量中非零元素对应的编号构成的集合，I(·)表示指示函数，假设S表示变量x的满足的集合，I(·)如下式所示：

I(x)=1ifx∈S0ifx∉S.]]>