[发明专利]一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法

权利要求书

1.一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：构建有源配电网电力系统数学模型；

步骤S2：判断矩阵M_F的迹是否发生变化：利用状态故障诊断矩阵M_F对网络攻击进行检测；若矩阵M_F的迹没有发生变化，进入步骤S3，若矩阵M_F的迹发生变化，进入步骤S4；

步骤S3：利用黑启动恢复电网运行；

步骤S4：构建攻防博弈模型，利用精炼贝叶斯纳什均衡策略，实现有源配电网主动防御性能优化目标。

2.根据权利要求1所述一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，所述构建有源配电网电力系统数学模型为式(1)：

x_k+1＝Ax_k+Bu_k+w_k+E_kh_k (1)

其中A和B是系数矩阵，x_k是系统状态向量，其中包含发电机母线处电压相角、发电机母线处转子角频率偏差、负载母线处电压相角等参数指标，u_k为控制输入，其中包含机械功率输入和其它节点的潮流组成，w_k是过程噪声，E_k表示网络攻击，h_k表示故障信号。

3.根据权利要求1所述一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，所述状态故障诊断矩阵

其中P_k|k-1表示协方差，是考虑攻击信号和估计误差之间关系的一个变量，表示估计过程噪声协方差，此噪声为零均值的白噪声，η'_k-1表示估计误差，可由系统状态向量x_k减去估计状态值得到，即

4.根据权利要求3所述一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，所述状态故障诊断矩阵M_F，主要实现的功能是能够迅速检测网络攻击并根据攻击信号的影响表现在矩阵对角线元素上，因此，判断矩阵的迹trace(M_F)是否发生变化，可以对网络攻击进行检测。

5.根据权利要求4所述一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，所述判断矩阵的迹trace(M_F)是否发生变化，若trace(M_F)未发生任何变化，则网络攻击检测发生误判、错判，电网破坏者网络攻击成功，造成电网中的物理设备发生故障，进入步骤S3；若发生变化，网络攻击信号E_k的影响会直接反映在trace(M_F)上，即意味着电网中的某些节点处发生了网络攻击。进入步骤S4。

6.根据权利要求1所述一种基于博弈论的有源配电网动态防御性能优化方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：判断是否继续受到网络攻击，其方法可以采用阈值划分的标准，即用阈值代表正常网络行为的边界，而将超出阈值的行为判断为网络攻击，若继续受到网络攻击，导致故障范围进一步扩大，则进入步骤S32；否则，进入步骤S33；

步骤S32：采取网络安全阻断技术，以物理隔离为基础来实现协调通信，保障网络安全，进入步骤S33；

步骤S33：黑启动恢复：设备故障停运后，处于停电状态，通过黑启动加速恢复电网中受影响的物理设备，电网恢复运行，重新检测网络攻击。