[发明专利]一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法

权利要求书

1.一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

引入卡尔曼估计器对电网进行动态状态估计；

利用指数权函数更新卡尔曼估计器中的测量噪声协方差；

通过卡尔曼估计器与原有估计器对电网的状态估计，实现错误数据注入攻击发生的检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，所述引入卡尔曼估计器对电网进行动态状态估计，具体如下：

卡尔曼估计器的状态变量后验估计

其中，A表示电网的状态转移矩阵，z_k表示从测量电表获得的k时刻的测量值向量，表示电网状态变量在k-1时刻的后验估计，表示电网状态变量在k时刻的先验估计，H表示测量值雅克比矩阵；

在k时刻的卡尔曼增益K_k＝P_k|k-1H^T[HP_k|k-1P_k|k-1+R]^-1；

P_k|k-1表示状态变量在k时刻先验估计的状态误差协方差；R表示测量噪声协方差矩阵。

3.根据权利要求2所述的一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，所述测量值向量包括母线电压幅值、母线有功注入功率和支路的有功潮流。

4.根据权利要求1所述的一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，所述利用指数权函数更新卡尔曼估计器中的测量噪声协方差，具体如下：

其中，表示更新后的测量噪声协方差矩阵的逆矩阵，z_k表示从测量电表获得的k时刻的测量值向量，表示电网状态变量在k时刻的先验估计，H表示测量值雅克比矩阵；W_k表示未更新的测量噪声协方差矩阵的逆矩阵；

令R＝(W_k)^-1，并将R带入卡尔曼估计器，用于求取权函数更新后的电网状态变量的后验估计

5.根据权利要求1所述的一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，所述通过卡尔曼估计器与原有估计器对电网的状态估计，实现错误数据注入攻击发生的检测，包括以下步骤：

根据卡尔曼估计器得到的状态变量后验估计进一步得到被估计的测量值向量其次根据原有加权最小二乘估计器得到的状态变量进一步得到被估计的测量值向量将两个被估计的测量值向量和作差，得到估计偏差e_k，其中

将偏差e_k与阈值τ进行比较：若存在e_k≥τ，则检测到错误数据注入攻击发生；否则，没有错误数据注入攻击发生。

6.根据权利要求1所述的一种基于状态估计偏差的错误数据注入攻击鲁棒检测方法，其特征在于，所述原有估计器为最小二乘估计器。