网络攻击下计及需求侧响应的电网负荷频率控制

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wysnl2009
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在间歇性新能源高比例接入形势下,需求侧资源参与电网负荷频率控制有助于缓解传统电源的调频压力,降低系统的调频成本,提高系统的调频性能。相比于传统电网,现代电力系统高度依赖于通信网络,特别是延伸至用户侧的通信系统更为薄弱,遭受网络攻击的风险急剧增加。本文针对需求侧参与电力系统负荷频率控制问题,研究了虚假数据注入攻击和Do S攻击的检测与防御策略。主要研究内容及成果如下:(1)针对需求侧响应参与电力系统二次调频的问题,通过建立柔性负荷参与负荷频率控制系统的等值模型,分析了需求侧参与系统调频的动态性能。首先,在传统负荷频率控制模型基础上,用一阶惯性环节表示负荷聚集器的调节动态特性,建立需求侧参与负荷频率控制的等值模型;最后,仿真实验验证了,需求侧参与调频可有效抑制电力系统频率波动和减小区域控制误差。(2)针对负荷频率控制系统遭受到虚假数据注入攻击问题,提出了基于卡尔曼滤波的攻击检测算法以及防御策略。首先,根据卡尔曼滤波算法检测系统频率和联络线功率是否遭受虚假数据注入攻击;然后,考虑到电力系统通信链路的高冗余性,提出了一种安全链路预选算法用于防御虚假数据注入攻击;最后,算例仿真结果表明,该方法可有效检测和防御虚假数据攻击,提高负荷频率控制系统的安全性。(3)针对负荷频率控制系统遭受到Do S攻击问题,提出基于延时量检测的Do S攻击辨识算法及防御策略。首先,通过检测反馈信号的延时量大小来判断系统频率和联络线功率是否遭受到Do S攻击;然后,利用所提出的安全链路预选算法提取未受攻击的量测信号,以此防御Do S攻击;最后,算例仿真结果表明,该方法可有效抵御Do S攻击,保障负荷频率控制系统的调频性能。
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