[发明专利]用于检测虚假数据注入攻击的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域大体上涉及检测虚假数据注入攻击，并且更具体地涉及用于检测对电网变电站的虚假数据注入攻击的方法和系统。

背景技术

网络安全对于可靠的公用事业管理来说是重要问题。随着公用事业更多地朝智能电网系统发展，网络攻击的可能性增加。智能电网系统为在设备之间传输通信提供了许多机遇。每个设备增加了引入了被攻击的机会，使得恶意行动者可以将攻击引入智能电网系统中。

一种示例性网络攻击是虚假数据注入攻击，其中攻击将虚假数据引入诸如智能电网系统或其它基于计算机的系统的系统中。这种攻击常常用来导致系统采取该系统在正常操作期间通常不会执行的动作。例如，攻击可以引入虚假的传感器数据，该数据被配置成引起变电站断路器脱扣。具体而言，虽然电压和电流可能在正常操作参数范围内，但虚假数据可能引起系统确定电压和/或安培数超出安全操作参数，从而引起系统对电网的一部分断电以防止或缓解故障条件。备选地，当情况实际上表明系统的一部分应当被隔离时，虚假数据可以指示一切都在安全操作参数范围内。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于检测虚假数据注入攻击的系统。该系统包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置成各自监测一部件并生成代表与该部件相关联的测量数据的信号。该系统还包括故障检测计算机设备，该设备包括处理器和联接到处理器的存储器。故障检测计算机设备与所述一个或多个传感器通信。故障检测计算机设备被配置成：从所述一个或多个传感器接收代表测量数据的信号；接收与所述部件相关联的故障的故障指示；基于所述测量数据而生成所述部件的简档；以及基于生成的简档来确定故障指示的准确性。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成：存储对应于多个故障的多个简档；比较所述生成的简档与所述存储的多个简档；以及基于所述比较来确定所述故障指示的准确性。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成基于所述比较来确定至少一个潜在的传感器错误。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成基于所述至少一个潜在的传感器错误发出维护请求。

进一步地，所述一个或多个传感器包括第一传感器和第二传感器，并且其中，所述故障检测计算机设备还被配置成：从所述第一传感器和所述第二传感器接收信号，其中，所述第一传感器靠近所述部件，并且所述第二传感器距所述第一传感器一距离；基于来自所述第一传感器的所述信号来确定第一简档；基于来自所述第二传感器的所述信号来确定第二简档；并且基于在所述第一传感器和所述第二传感器之间的所述距离来比较所述第一简档与所述第二简档。

进一步地，所述简档包括所述一个或多个传感器的所述信号的总谐波失真。

进一步地，所述简档包括在所述故障之前的一时间段和在所述故障之后的一时间段内所述一个或多个传感器的所述信号的总谐波失真。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成基于所述故障指示的所述准确性来确定潜在的网络攻击。

进一步地，所述部件为下列中的至少一者：变电站负载抽头切换器、变电站电压调节器、线电压调节器、电容器组、单相变压器、多相变压器和客户仪表。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成至少部分地基于所述故障指示的所述准确性来禁用所述部件。

进一步地，所述故障检测计算机设备还被配置成至少部分地基于所述故障指示的所述准确性来进行对来自所述一个或多个传感器中的至少一个所述传感器的输出的禁用和忽略中的至少一者。

在另一个方面，提供了一种用于检测虚假数据注入攻击的基于计算机的方法。该方法使用包括与存储器通信的至少一个处理器的故障检测计算机设备来实现。该方法包括：从所述一个或多个传感器接收代表测量数据的信号，所述一个或多个传感器各自监测一部件并生成代表测量数据的信号；接收与所述部件相关联的故障的故障指示；基于所述测量数据而生成所述部件的简档；以及基于所述生成的简档来确定所述故障指示的准确性。

进一步地，还包括：存储对应于多个故障的多个简档；比较所述生成的简档与所述存储的多个简档；以及基于所述比较来确定所述故障指示的准确性。

进一步地，还包括基于所述比较来确定至少一个潜在的传感器错误。