[发明专利]一种交流微电网分布式韧性频率控制方法

说明书

本发明提供了一种交流微电网分布式韧性频率控制方法。该方法包括：建立交流微电网的分布式二次频率控制器；建立交流微电网的基于不同攻击位置和攻击形式的虚假数据注入攻击模型；根据所述分布式二次频率控制器和所述虚假数据注入攻击模型得到交流微电网的分布式韧性频率控制方法。本发明设计了一种微电网韧性频率控制器，以实现有效地抵御交流微电网的不同攻击位置和攻击形式的虚假数据注入攻击，对应对网络攻击具有重要意义。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种交流微电网分布式韧性频率控制方法。

背景技术

微电网(microgrid，MG)作为分布式电源(distributed generation，DG)的有效组织利用形式，能够实现并网运行和孤岛运行。合理的控制策略是实现微电网稳定运行的关键，无论是集中式控制还是分布式控制，均需要依托通信网络。因此，微电网中的分布式电源、储能、负荷、逆变器及其控制所依托的通信网络形成了一个典型的信息物理系统。

近年来，电力系统韧性受到了广泛关注。具有良好韧性的电力系统应能够有效应对电网内外部的各类威胁和扰动。对于电力系统中的信息物理系统而言，相比于破坏电力系统物理设备的传统攻击，随着网络技术的推进，面向电力系统的各种高级网络攻击手段层出不穷，对电力系统韧性造成巨大威胁。

对于微电网，尤其在孤岛运行状态时，由于其容量小、抗扰动能力弱，在受到网络攻击后，更容易受到影响，导致系统的频率和有功功率偏离既定控制目标，甚至发生失稳。网络攻击包括披露攻击、虚假数据注入攻击和中断攻击等，相比于其他攻击形式，虚假数据注入攻击具有较高的灵活性和较强的导向性，是较典型也是攻击者常用的一种网络攻击手段，本发明主要应对的是虚假数据注入攻击。

因此，如何设计一种微电网韧性频率控制器，以应对网络攻击具有重要意义。

发明内容

本发明的实施例提供了一种交流微电网分布式韧性频率控制方法，以实现有效地抵御交流微电网的不同攻击位置和攻击形式的虚假数据注入攻击。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种交流微电网分布式韧性频率控制方法，包括：

建立交流微电网的分布式二次频率控制器；

建立交流微电网的基于不同攻击位置和攻击形式的虚假数据注入攻击模型；

根据所述分布式二次频率控制器和所述虚假数据注入攻击模型得到交流微电网的分布式韧性频率控制方法。

优选地，所述建立交流微电网的分布式二次频率控制器，包括：

建立基于一致性算法的如式(1)和(2)所示的交流微电网的分布式二次频率控制器；

ω_i＝ω_ref-m_iP_i+Ω_i (1)

式中，ω_i为第i个DG的频率，ω_ref为DG的参考额定频率,m_i为第i个DG的下垂系数，P_i为第i个DG的有功功率，Ω_i为二次频率控制器的输出；

式中，c_ωi为控制参数，表示节点i的所有邻居集合，a_ij表示节点i和邻居j的通信关系，ω_j为第j个DG的频率，m_j为第j个DG的下垂系数，P_j为第j个DG的有功功率，g_i表示领导节点到第i个分布式电源DG的固定增益。

优选地，所述建立交流微电网的基于不同攻击位置和攻击形式的虚假数据注入攻击模型，包括：