[发明专利]一种电力网络中异常指令的检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力网络中异常指令的检测方法及系统，属于计算机信息安全技术领域。该检测方法包括以下步骤：采集电力网络正常时的正常指令报文；获取正常指令报文中的正常操作指令；统计正常操作指令发生的概率及顺序；在单位时间窗口内，采集电力网络中的实时指令报文；获取实时指令报文中的实时操作指令；计算实时操作指令的发生概率；根据实时操作指令的发生概率判断实时操作指令是否为异常指令。本发明通过使用马尔科夫模型，利用指令间的状态转移矩阵来计算指令前后发生的概率，并通过阈值来判定实时操作指令是否为顺序异常指令或突发异常指令，从而可以实现对电力网络中的异常指令进行实时检测，以提高电力网络的安全性。

技术领域

本发明涉及计算机信息安全技术领域，具体涉及工业计算机控制安全技术领域，特别是涉及一种电力网络中异常指令的检测方法及系统。

背景技术

“两票三制”，是一种用于水电站、火力发电厂和变电站工作的安全制度，其中，“两票”指的是操作票和工作票，“三制”指的是交接班制、巡回检查制和设备定期试验轮换制。“两票三制”是电业安全生产保证体系中最基本的制度之一，是我国电力行业多年运行实践中总结出来的经验，对任何人为责任事故的分析，均可以在“两票三制”的执行问题上找到原因。

电力网络的异常指令包括有突发异常指令和顺序异常指令，二者与指令发生的前后顺序与概率紧密相关。目前，很多电力网络陆续已加入了自动化技术，来实现电力设备的监控、保护、控制和生产自动化，也相继出现了很多智能管理操作票和工作票的系统，将“顺序控制”引入并推广至电网内部，以配合“两票三制”提高电站的安全性。其中，“顺序控制”是按照编码程序的预先规定的顺序，在输入信号的作用下，根据五防要求以及网络闭锁、电气闭锁等要求，在执行时各个间隔单元自动的有秩序的进行操作。“顺序控制”技术使得传统倒闸操作方式的单一性被打破，通过顺序控制，在操作过程中减少人为操作，将降低人为误操作的概率，缩短倒闸操作的时间，让整个电力网络安全可靠地运行。

然而，“顺序控制”只能在一定程度上保证异常事故的发生，其无法对电力网络的异常指令做到实时检测，以及无法检测出电力网络在遭受攻击时，黑客对电力网络发出的有顺序的异常指令等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力网络中异常指令的检测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种电力网络中异常指令的检测方法，包括以下步骤：

采集电力网络正常时以“源设备到目的设备”为指令传输路径的正常指令报文；

获取正常指令报文中源设备与目的设备之间所涉及的正常操作指令；

统计正常操作指令发生的概率及顺序；

在单位时间窗口内，采集电力网络中以“源设备到目的设备”为指令传输路径的实时指令报文；

获取实时指令报文中源设备与目的设备之间所涉及的实时操作指令；

根据正常操作指令发生的概率及顺序，计算得到实时操作指令的发生概率；

根据实时操作指令的发生概率判断实时操作指令是否为异常指令。

本发明实施例采用的一种优选方案，所述的步骤中，通过马尔科夫算法统计正常操作指令发生的概率及顺序。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的步骤中，根据正常操作指令发生的概率及顺序，并利用马尔科夫转移矩阵法，计算得到实时操作指令的发生概率。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的步骤中，若实时操作指令的发生概率为零，则该实时操作指令为突发异常指令；若实时操作指令的发生概率大于零，但小于阈值，则该实时操作指令为顺序异常指令；所述的阈值为电力网络正常时实时操作指令的发生概率的最小值。