[发明专利]考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估方法

权利要求书

1.一种考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估方法；其特征在于：包括以下步骤：

S1：电气参数初始化并设置LR攻击参数：电气参数包括输入系统节点数据、输电线路参数、发电机参数、方差系数收敛条件；设置LR攻击参数包括设置LR可攻击资源数目R和负荷攻击范围参数τ；

S2：确定LR攻击方案并进行后果分析；

S3：建立考虑LR攻击的线路实时停运模型并确定元件的实时停运概率；

S4：抽取系统状态；

S5：判断是否已存在该状态；

S6：最优负荷削减模型分析系统状态；

S7：存储系统状态分析结果；

S8：计算可靠性指标与方差系数；

S9：判断是否满足收敛条件；

S10：输出运行可靠性指标。

2.根据权利要求1所述的考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤S2在步骤S1中的LR攻击参数R和τ确定后，攻击者以攻击后系统的负荷削减量最大为目标，在确保绕过系统不良检测机制下向系统注入负荷攻击数据ΔD；调度人员则是依据接收到的被篡改过的负荷数据，在满足相应约束条件下进行安全校正，使系统负荷削减量最小；LR攻击作用下攻击者和调度人员之间交互作用用一个双层优化模型表示，其攻击方案由双层负荷削减模型确定，具体步骤如下：

步骤S2-1：上层攻击模型中攻击者以攻击后系统的负荷削减量最大为目标，其目标函数可表示为：

式(1)中：N_d为负荷节点数，S_d,i为负荷节点i处的负荷削减量，

上述约束条件可表示为：

ΔPL＝-SF·KD·ΔD (3)

-τ·D≤ΔD≤τ·D (4)

δ_D,i＝{0,1} (6)

δ_PL,l＝{0,1} (8)

式(2)中ΔD_i为负荷节点i处的负荷攻击量；式(3)中ΔPL为线路潮流攻击量矩阵；SF为转移因子矩阵；KD为节点-负荷关联矩阵；式(4)中ΔD为负荷攻击矢量；D为节点负荷矢量，τ为负荷攻击范围。(5-8)式表示攻击量的非线性约束，其中δ_D,i为第i个负荷节点对应的0-1整数变量；ΔPL_l为第l条线路上的潮流攻击量，δ_PL,l为第l条线路对应的0-1整数变量；N_l为线路数目；R为设定的可攻击资源数目上限，其值为负荷节点及线路潮流量测装置数目总和，

步骤S2-2：下层调度模型中调度人员以系统负荷削减量最小为目标，调度目标函数表示为：

相应约束条件可表示为：

PL＝SF·KP·P-SF·KD·(D+ΔD-S_d) (12)

-PL^max≤PL≤PL^max (13)

0≤S_d≤D+ΔD (15)

式(11)为系统功率平衡约束，式中N_g为发电机数目；P_g为第g台发电机出力，D_i为负荷节点i处的负荷量；式(12)为线路潮流计算式，式中PL为线路潮流失量；KP为节点-发电机关联矩阵；P为发电机出力失量；S_d为负荷削减量矢量；式(13)-(15)分别为线路潮流、发电机出力以及节点负荷削减量约束；其中PL^max为线路额定容量矢量，P_g,max、P_g,min分别为发电机g的最大和最小有功出力；ΔD为负荷攻击量。