節(jié)點e]處的負荷有功功率為Gv ;同時對節(jié)點^處的負荷 有功功率進行假數(shù)據(jù)注入攻擊，且攻擊增量為-Δ/^，假數(shù)據(jù)注入攻擊后節(jié)點^處的負荷 有功功率為if，則有if-I? ，If為假數(shù)據(jù)注入攻擊之前節(jié)點 61處的負荷有功功 率。當攻擊者分別以_#/&、Aif為攻擊增量對節(jié)點ei、e]發(fā)動攻擊時，則支路 |上的實際 傳輸有功功率等于其允許通過的最大有功功率值;
[0041] 4)根據(jù)步驟3)得到的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約束條件分別計算 N條支路的攻擊增量AfS選取出各條支路對應(yīng)的攻擊增量Δ/f中最小的攻擊增量，然后 以所述最小的攻擊增量對該最小的攻擊增量對應(yīng)的支路進行攻擊，完成對直流電力系統(tǒng)最 優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻擊；
[0042] 5)提升被攻擊支路上允許通過的最大有功功率，使提升后的該支路上允許通過的 最大有功功率大于其當前允許通過的最大有功功率，克服電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù) 據(jù)完整性的攻擊。
[0043] 步驟1)中獲取系統(tǒng)穩(wěn)定運行時電網(wǎng)中各支路的狀態(tài)參量，所述各支路的狀態(tài)參 量包括各支路的支路號1、首節(jié)點編號i、末節(jié)點編號j、各支路中各節(jié)點的相角Θ、串聯(lián)電 阻r、各負荷節(jié)點的有功功率G、以及支路1所允許通過的最大有功功率值/，其中，節(jié) 點i為支路上電流的輸入節(jié)點，節(jié)點j為電流的流出節(jié)點。
[0044] 步驟1)中求解各支路的實際有功功率與其最大傳輸功率的差值A(chǔ)P1的具體操作 為：
[0045] 計算各支路對應(yīng)的導(dǎo)納值，其中，蜷，Cl1為支路1的導(dǎo)納值，Σ r ^為支路1 上以首節(jié)點i與末節(jié)點j之間所有串聯(lián)電阻之和；
[0046] 則支路1上的實際有功功率為# = 4(3 - A)，其中，Θ i為支路1上節(jié)點i處的 相角，Θ i為支路1上節(jié)點j處的相角，獲取支路1的最大傳輸功率，得支路1的實際 有功功率與其最大傳輸功率Ifmax的差值Δ P1，其中，ΔΡ，= max - /f I。
[0047] 步驟2)中根據(jù)節(jié)點功率平衡原理建立直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約 束條件的具體操作為：
[0048] 當系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，則有：
[0049]
[0050] 其中，f為節(jié)點i處負荷的有功功率，^為節(jié)點i處的發(fā)電有功功率，k為電力系 統(tǒng)中發(fā)電機的個數(shù)，P。為電力系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)的功率損耗；
[0051] 設(shè)P。= 0,則根據(jù)節(jié)點功率平衡原理建立的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等 式約束條件為：
[0052]
[0053] 其中，ρε為節(jié)點j處消耗的有功功率，Σ 為從節(jié)點j流出的所有支路1上的 J !ej'oui 實際有功功率流之和，為從節(jié)點j流入的所有支路1上實際有功功率流之和。
[0054] 由式⑴得
[0055]
[0056] 其中η為電網(wǎng)中節(jié)點的總個數(shù)。
[0057] 步驟4)中根據(jù)步驟3)得到的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約束條件計 算各條支路的攻擊增量Δ/f的具體操作為：
[0058] 將節(jié)點^注入攻擊后的負荷有功功率為if和節(jié)點ej注入攻擊后的負荷有功功 率為/(_代入式（2)中，建立修正等式約束方程，其中，修正等式約束方程為：
[0059] i ^ ^ t max
[0060] 其中，G為節(jié)點j處的負荷有功功率的值，為節(jié)點j處的出力有功功率的值， 求解式（3)，得各條支路的攻擊增量Δ/f ?
【主權(quán)項】
1. 一種電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法，其特征在于，包括 以下步驟： 1) 獲取電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行時電力系統(tǒng)中各支路的狀態(tài)參量，求解各支路的實際有功功 率與其最大傳輸有功功率的差值A(chǔ)Ppl= 1，2，...，m，其中m為電力系統(tǒng)中支路的總數(shù)，1 表不支路號； 2) 選取各支路中實際有功功率與其最大傳輸功率的差值A(chǔ)P1最小的N條支路； 3) 根據(jù)節(jié)點功率平衡原理建立直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約束條件，設(shè)節(jié) 點A為選取出來的N條支路中的任意一條支路1的電流輸入節(jié)點，節(jié)點ei為選取出來的 支路1的電流輸出節(jié)點，且在所述節(jié)點$處存在負荷有功功率則對所述負荷有功功率 進行假數(shù)據(jù)注入攻擊，設(shè)假數(shù)據(jù)注入攻擊后節(jié)點e]處的負荷有功功率為/f;同時對節(jié) 點ei處的負荷有功功率進行假數(shù)據(jù)注入攻擊，且攻擊增量為，假數(shù)據(jù)注入攻擊后節(jié) 點61處的負荷有功功率為攻％則有'校'-咬=-^1^，/^為假數(shù)據(jù)注入攻擊之前節(jié)點 61 處的負荷有功功率；當攻擊者分別以-A/T及AZf為攻擊增量對節(jié)點^及節(jié)點e發(fā)動攻擊 時，則支路1上的實際傳輸有功功率if等于其允許通過的最大有功功率值Zflim ; 4) 根據(jù)步驟3)得到的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約束條件分別計算N條 支路的攻擊增量，選取出各條支路對應(yīng)的攻擊增量Aff中最小的攻擊增量，然后以所 述最小的攻擊增量對該最小的攻擊增量對應(yīng)的支路進行攻擊，完成對直流電力系統(tǒng)最優(yōu)潮 流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻擊； 5) 提升被攻擊支路上允許通過的最大有功功率，使提升后的該支路上允許通過的最大 有功功率大于其當前允許通過的最大有功功率，克服電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完 整性的攻擊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法， 其特征在于，步驟1)中獲取系統(tǒng)穩(wěn)定運行時電網(wǎng)中各支路的狀態(tài)參量，所述各支路的狀態(tài) 參量包括各支路的支路號1、首節(jié)點編號i、末節(jié)點編號j、各節(jié)點的相角9、串聯(lián)電阻r、各 負荷節(jié)點的有功功率6、以及各支路允許通過的最大有功功率值Jfnwf，其中，節(jié)點i為支 路上電流的輸入節(jié)點，節(jié)點j為電流的流出節(jié)點。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法， 其特征在于，步驟1)中求解各支路的實際有功功率與其最大傳輸功率的差值A(chǔ)P1的具體 操作為：首節(jié)點i與末節(jié)點j之間所有串聯(lián)電阻之和； 則支路1上的實際有功功率為P^=d: ( 0廠0j，其中，0i為支路1上節(jié)點i處的相 角，9i為支路1上節(jié)點j處的相角，獲取支路1的最大傳輸功率ifmax，得支路1的實際有 功功率？廣與其最大傳輸功率|^_5的差值八？1，其中，^=|/^_-#卜4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法， 其特征在于，步驟2)中根據(jù)節(jié)點功率平衡原理建立直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等 式約束條件的具體操作為： 當系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，則有：其中，if為節(jié)點i處負荷的有功功率，$為節(jié)點i處的發(fā)電有功功率，k為電力系統(tǒng)中 發(fā)電機的個數(shù)，P。為電力系統(tǒng)直流網(wǎng)絡(luò)的功率損耗； 設(shè)P。= 0,則根據(jù)節(jié)點功率平衡原理建立的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約 束條件為：其中，n為電網(wǎng)中節(jié)點的總個數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法， 其特征在于，步驟4)中根據(jù)步驟3)得到的直流最優(yōu)潮流計算過程中應(yīng)滿足的等式約束條 件計算各條支路的攻擊增量AP)'的具體操作為： 將節(jié)點入攻擊后的負荷有功功率為if'和節(jié)點&注入攻擊后的負荷有功功率為 代入式（2)中，建立修正等式約束方程，其中，修正等式約束方程為：其中，&為節(jié)點j處的負荷有功功率的值，&為節(jié)點j處的出力有功功率的值，求解 式（3)，得各條支路的攻擊增量^^
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練方法，包括以下步驟：1)獲取電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行時電力系統(tǒng)中各支路的狀態(tài)參量，求解各支路的實際有功功率與其最大傳輸功率的差值ΔPl；2)選取各支路中實際有功功率與其最大傳輸功率的差值ΔPl最小的N條支路；3)獲取所選定各支路的攻擊增量；4)以所述最小的攻擊增量對該最小的攻擊增量對應(yīng)的支路進行攻擊，完成電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻擊；5)提升被攻擊支路上充許通過的最大有功功率，克服電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻擊。本發(fā)明能夠有效的完成電力系統(tǒng)直流最優(yōu)潮流計算的數(shù)據(jù)完整性的攻防演練。
【IPC分類】H02J3/00
【公開號】CN105048461
【申請?zhí)枴緾N201510530302
【發(fā)明人】楊清宇, 劉元科, 安豆
【申請人】西安交通大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月25日