[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

说明书

本发明公开了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，具体步骤包括：S1：电气参数初始化并设置LR攻击参数；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：计算运行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。

技术领域

本发明涉及电力系统运行技术领域，具体涉及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。

背景技术

随着信息技术和计算机技术在电力系统中的广泛应用，现代电力系统已经发展成为一个信息物理系统，在促进电力资源高效配置、实时分析、科学决策的同时，也给电力系统带来了网络安全方面的问题。与传统的物理攻击相比，网络攻击具有隐蔽性强、潜伏期长、攻击代价小的特点，一旦成功将会导致严重的系统安全事故。虚假数据注入攻击通过篡改状态估计值诱导调度员误操作从而危害系统的安全经济运行，是对电力系统威胁程度较高的网络攻击方式之一。负荷重分配(load redistribution，LR)攻击是一种特殊的虚假数据注入攻击形式，它仅通过篡改负荷和线路功率等测量信息诱导调度员进行误操作，从而达到危害系统安全运行的攻击目的，因此如何准确反映电网在受到LR攻击时的运行风险水平是保障信息物理融合系统安全运行的重要研究内容。

针对LR攻击对电力系统可靠性的影响问题，现有文献在进行电力系统可靠性分析时考虑了LR攻击对系统状态后果分析的影响，例如：文献[1]首次提出了计及LR攻击影响的电力系统可靠性评估算法，分析了LR攻击对系统可靠性的影响；文献[2]研究了TCSC接入情形下LR攻击对于电力系统可靠性的影响；文献[3]研究了不同线路防御策略下LR攻击对系统可靠性的影响。然而，上述文献在分析过程中对于线路采用的是基于统计平均值的线路停运模型，没有注意到LR攻击对线路实时停运概率的影响，因此无法准确反映LR攻击对于电力系统运行可靠性的影响。

参考文献

[1]Xiang Y,Ding Z,Wang L,et al.Power system reliability evaluationconsidering load redistribution attacks[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2017,8(2):889-901.。

[2]陈凡,张乐涛,张强,等.LR攻击和TCSC接入对电力系统可靠性的影响分析[J].电力系统及其自动化学报，2021,33(10):51-57.。

[3]陈凡,史杰,刘海涛,等.考虑负荷重分配攻击和脆弱线路防御的发输电系统可靠性评估[J].电力系统自动化,2022,46(02):65-72.。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述现有技术中的问题，本发明提供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，首先建立了考虑LR攻击的双层负荷削减模型和线路实时停运模型，接着提出了考虑LR攻击的电力系统运行可靠性评估方法。

2.技术方案：

为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：

一种考虑负荷重分配攻击双重影响的电力系统运行可靠性评估方法，包括以下步骤：

S1：电气参数初始化并设置LR攻击参数：电气参数初始化主要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；