[发明专利]基于卷积神经网络的微网攻击识别方法及微网协调控制器

说明书

本发明提供了一种基于卷积神经网络的微网攻击识别方法，包括采集数据流；对采集的数据流进行预处理；将经过预处理的数据流输入至卷积神经网络模型中进行实时检测分类；输出分类结果；所述分类包括正常类、异常类，所述分类结果为数据流中各数据的归类情况；根据分类结果对数据流进行拦截或转发；当分类结果中存在异常类时，则根据异常类中数据的归类发出相应的报警提示以及生成日志记录；当分类结果均为正常类时，则对数据流进行转发。本发明还提供了一种微网协调控制器。与现有技术相比，保证微网的安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种电网系统，特别涉及一种基于卷积神经网络的微网攻击识别方法及微网协调控制器。

背景技术

微网是将分布式发电单元、电力电子设备、储能装置以及负荷等集成于一体的一个独立供电系统。其既可以独立向负载供电，也可以与大电网相连，实现能量的双向流动。微网技术的发展减小了大电网的负担，可有效提高电力系统的安全可靠性以及灵活性。

微网的控制系统属于电力工业控制系统。作为国家关键基础设施的重要组成部分的电力工业控制系统，其涉及到了用户侧和开放环境中的分布式电源、用电信息采集等系统。这些重要信息一旦遭受破坏，可能影响国家和社会安全。特别是随着微网越来越智能化和信息化，一些信息技术的深入应用以及国内外安全形式的发展变化，微网系统因其主动攻击检测能力以及攻击免疫能力缺乏，其面临的安全威胁不容忽视。

微网协调控制器在微网系统中处于数据交互中心、控制中心的地位，其能够智能分析、判断，下发最优的微网控制策略，协调微网中各智能设备稳定运行。现阶段，微网越智能化和信息化，然而微网协调控制器的信息安全防护机制却相对缺乏，也不具备容侵容错的功能，传统微网协调控制器中，攻击者往往利用这些已知的漏洞对其进行渗透，获取微网协调控制器的root权限，从而对其进行控制或破坏。比如，攻击者可以通过微网协调控制器发布Dos攻击，使得微网协调控制器无法提供正常的通信服务；攻击者可以在微网协调控制器中植入木马病毒，监听微网协调控制器，对接收的数据识别后，对攻击目标进行特定的操作；攻击者可以通过窃取、篡改微网协调控制器网络数据以及日志数据，导致一系列异常事件；攻击者还可以以微网协调控制器为跳板，利用网络和通信的连通性，逐步入侵上层能量管理系统、调度中心等，因而威胁整个微网系统的稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卷积神经网络的微网攻击识别方法及微网协调控制器，要解决的技术问题是保证微网的安全可靠运行。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案实现：一种基于卷积神经网络的微网攻击识别方法，包括如下步骤：

步骤一、采集数据流；

步骤二、对采集的数据流进行预处理；

步骤三、将经过预处理的数据流输入至卷积神经网络模型中进行实时检测分类；输出分类结果；所述分类包括正常类、异常类，所述分类结果为数据流中各数据的归类情况；

步骤四、根据分类结果对数据流进行拦截或转发；当分类结果中存在异常类时，则根据异常类中数据的归类发出相应的报警提示以及生成日志记录；当分类结果均为正常类时，则对数据流进行转发。

进一步地，所述步骤二中对采集的数据流进行预处理包括对数据流进行缺失值填充、数值化处理；获取的数据存在缺失值的情况，缺失值分为数值变量和字符型变量，当缺失数值型变量时，采用线性插值法对其进行补全：

其中，y为缺失值，y₀和y₁分别是缺失值y对应的前一个样本和后一个样本的值，x₀和x₁分别为y₀和y₁所处的行数；当缺失字符型变量时，采用数据流中出现次数最多的字符类型值进行补全；数值化处理是将数据流中的字符型变量数值化。