电力CPS状态估计中的虚假数据注入攻击问题研究
发布时间：2021-06-30 22:34
随着信息化、自动化、智能化程度的不断提升,电力系统正在从传统的基于物理网络与设备的系统过渡到信息-物理深度融合的电力信息物理系统（Cyber Physical System,CPS）。信息系统与物理系统的频繁交互,不仅大幅度促进了电力系统各项功能的快速提升,也给电力系统的稳定运行带来了很多不确定问题或潜在风险。例如,信息系统中的安全风险会随着电力系统与信息系统的融合而被引入到电力系统中,黑客等组织对电网的入侵攻击也会随之增多。网络通信层渗透的攻击频次和概率的大幅提升,会导致电力系统安全性和可靠性变差,从而威胁到整个电力系统的稳定运行。本文将电力CPS中的网络安全作为研究方向,在详细分析国内外研究现状的基础上,研究了电力CPS状态估计中的虚假数据注入攻击问题。论文的主要工作和研究成果如下:1)综述国内外研究现状。在介绍电力CPS基本概念的基础上,简述了网络攻击的定义,介绍了不同的网络攻击类型,详细分析了虚假数据注入攻击（False Data Injection Attacks,FDIAs）的国内外研究现状与主要方法。2)分析了 FDIAs的攻击原理与检测方法。介绍了电力系统状态估计方法及...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电力ＣＰＳ的体系结构??．五
受到了高度的重视。??１．４．１国外研究现状??如图１．２所示，关于ＦＤＩＡｓ的研究工作主要集中在三大块：攻击策略、防御??策略、应用及影响分析。攻击策略主要研究在不同环境、不同条件下，如何有效??和高效构造虚假数据攻击向量实现注入攻击。例如，如何在只能入侵限定条件的??量测数据或者掌握的信息不完备、网络拓扑变化等情况下实现攻击，研究对应的??策略和算法。防御策略主要研究如何检测ＦＤＩＡｓ和保护电力ＣＰＳ避免遭受攻击??或降低被攻击的可能性以及降低系统遭受攻击后受到的影响，提出有效的检测算??法与防御策略。应用及影响分析主要集中研究ＦＤＩＡｓ对电力市场、ＭＭＳ?（Ｍａｒｋｅｔ??Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?Ｓｙｓｔｅｍ?）、ＥＭＳ?（?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?Ｓｙｓｔｅｍ）等系统的影响。??ｍ卜丨峨挪??策輅????ｈ?研究?ＦＤＩＡｓ防御策輅??攻击策晒究成?????研究在不同场累下，如何成＾＾?＾??功构锂注入攻向霣?＾?????１?關及影啗研究??攻击策輅?ｆ?彡?＾???????１?舰力系统、????电力市场造赃ｊ影晻??不完备信思??????Ｌ—ＭＭＳ??紐靴??？?????ｅｍｓ??——＂?Ｉ?ｗ?ｗ?？！?Ｉ??图１．２关于ＦＤＩＡｓ问题的主要研究方向??ｉｉ??
电网控制中心??状态估计??图２．１电力ＣＰＳ中能量流和信息流传输示意图??正常状态??安全?匕？?ＶＴ??＜?－＞??不安全?Ｔ???恢复状态??ｉ?：丨１?，！?￣￣ｒ??Ｂ?？—?紧急状态??＜?－＞?＜?－＞??系统不完整?系统完整??图２．２传统电力系统运行状态转移示意
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力信息物理融合系统环境中的网络攻击研究综述[J]. 汤奕,陈倩,李梦雅,王琦,倪明,梁云. 电力系统自动化. 2016(17)
[2]输电网虚假数据攻击研究综述[J]. 王先培,田猛,董政呈,朱国威,龙嘉川,代荡荡,张其林. 电网技术. 2016(11)
[3]面向能源互联网的大数据关键技术研究[J]. 杨佩,蔡皓,裘洪彬,乔俊峰. 电力信息与通信技术. 2016(04)
[4]电力系统信息物理融合建模与综合安全评估:驱动力与研究构想[J]. 郭庆来,辛蜀骏,孙宏斌,王剑辉. 中国电机工程学报. 2016(06)
[5]信息驱动的全球能源互联网全景安全防御系统[J]. 王继业,刘道伟,马世英,张东霞,朱朝阳,郑超,秦晓辉. 电力信息与通信技术. 2016(03)
[6]乌克兰事件的启示:防范针对电网的虚假数据注入攻击[J]. 赵俊华,梁高琪,文福拴,董朝阳. 电力系统自动化. 2016(07)
[7]多智能体系统分布式一致性算法研究现状[J]. 龙慧,樊晓平,刘少强. 计算机工程与应用. 2013(01)
[8]电力CPS的架构及其实现技术与挑战[J]. 赵俊华,文福拴,薛禹胜,李雪,董朝阳. 电力系统自动化. 2010(16)
[9]电力信息安全的监控与分析[J]. 王刚军,张学松,郭志忠. 电网技术. 2004(09)
[10]电力系统状态估计问题的研究现状和展望[J]. 李碧君,薛禹胜,顾锦汶,韩祯祥. 电力系统自动化. 1998(11)
硕士论文
[1]智能电网虚假数据攻击检测及防范研究[D]. 王以良.华北电力大学 2014
本文编号：3258621
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１电力ＣＰＳ的体系结构??．五
受到了高度的重视。??１．４．１国外研究现状??如图１．２所示，关于ＦＤＩＡｓ的研究工作主要集中在三大块：攻击策略、防御??策略、应用及影响分析。攻击策略主要研究在不同环境、不同条件下，如何有效??和高效构造虚假数据攻击向量实现注入攻击。例如，如何在只能入侵限定条件的??量测数据或者掌握的信息不完备、网络拓扑变化等情况下实现攻击，研究对应的??策略和算法。防御策略主要研究如何检测ＦＤＩＡｓ和保护电力ＣＰＳ避免遭受攻击??或降低被攻击的可能性以及降低系统遭受攻击后受到的影响，提出有效的检测算??法与防御策略。应用及影响分析主要集中研究ＦＤＩＡｓ对电力市场、ＭＭＳ?（Ｍａｒｋｅｔ??Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?Ｓｙｓｔｅｍ?）、ＥＭＳ?（?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ?Ｓｙｓｔｅｍ）等系统的影响。??ｍ卜丨峨挪??策輅????ｈ?研究?ＦＤＩＡｓ防御策輅??攻击策晒究成?????研究在不同场累下，如何成＾＾?＾??功构锂注入攻向霣?＾?????１?關及影啗研究??攻击策輅?ｆ?彡?＾???????１?舰力系统、????电力市场造赃ｊ影晻??不完备信思??????Ｌ—ＭＭＳ??紐靴??？?????ｅｍｓ??——＂?Ｉ?ｗ?ｗ?？！?Ｉ??图１．２关于ＦＤＩＡｓ问题的主要研究方向??ｉｉ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]电力信息物理融合系统环境中的网络攻击研究综述[J]. 汤奕,陈倩,李梦雅,王琦,倪明,梁云. 电力系统自动化. 2016(17)
[2]输电网虚假数据攻击研究综述[J]. 王先培,田猛,董政呈,朱国威,龙嘉川,代荡荡,张其林. 电网技术. 2016(11)
[3]面向能源互联网的大数据关键技术研究[J]. 杨佩,蔡皓,裘洪彬,乔俊峰. 电力信息与通信技术. 2016(04)
[4]电力系统信息物理融合建模与综合安全评估:驱动力与研究构想[J]. 郭庆来,辛蜀骏,孙宏斌,王剑辉. 中国电机工程学报. 2016(06)
[5]信息驱动的全球能源互联网全景安全防御系统[J]. 王继业,刘道伟,马世英,张东霞,朱朝阳,郑超,秦晓辉. 电力信息与通信技术. 2016(03)
[6]乌克兰事件的启示:防范针对电网的虚假数据注入攻击[J]. 赵俊华,梁高琪,文福拴,董朝阳. 电力系统自动化. 2016(07)
[7]多智能体系统分布式一致性算法研究现状[J]. 龙慧,樊晓平,刘少强. 计算机工程与应用. 2013(01)
[8]电力CPS的架构及其实现技术与挑战[J]. 赵俊华,文福拴,薛禹胜,李雪,董朝阳. 电力系统自动化. 2010(16)
[9]电力信息安全的监控与分析[J]. 王刚军,张学松,郭志忠. 电网技术. 2004(09)
[10]电力系统状态估计问题的研究现状和展望[J]. 李碧君,薛禹胜,顾锦汶,韩祯祥. 电力系统自动化. 1998(11)
硕士论文
[1]智能电网虚假数据攻击检测及防范研究[D]. 王以良.华北电力大学 2014
本文编号：3258621
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3258621.html
教材专著
