随着科技的迅速发展,传统的电力系统与现代的传感技术、控制方法、通信技术深度融合,形成智能电网系统。然而,由于智能电网系统的复杂性与开放性,令其很容易受到恶意信息攻击。尤其是具有隐蔽性的假数据注入攻击可以绕过传统的检测机制,在不被检测到的情况下,向系统中注入错误数据从而破坏电网系统的正常运行。本文针对智能电网的信息安全问题,利用观测器来对智能电网系统中的假数据注入攻击进行检测和定位研究,本文的主要工作如下:首先,针对智能电网系统在假数据注入攻击下的攻击检测问题,提出了基于线性未知输入观测器的假数据注入攻击的检测算法。针对多区域的分布式电力系统,考虑电机运行模型及各区域间的互联性,建模干扰及不确定性对各个区域设计未知输入观测器。此基础上,考虑初始误差及模型不确定性设计了自适应阈值。最后通过仿真实例,验证了检测算法的有效性。其次,针对智能电网系统在假数据注入攻击定位问题,设计了基于区间观测器的攻击检测与定位算法。首先,针对电网系统中的每个电机和总线给出了智能电网状态空间模型。为避免自适应阈值的复杂计算,同时进一步缩短检测时间,考虑系统干扰及建模不确定性设计了区间观测器用来检测假数据注入攻击。针对攻击定位问题,建立了逻辑定位矩阵用于与区间观测器的残差进行匹配,从而实现攻击的精确定位,并给出了假数据注入攻击检测与定位算法。最后通过仿真验证了所设计的基于区间观测器和逻辑定位矩阵的假数据注入攻击检测与定位算法的有效性。最后,针对存在非线性项的智能电网系统在假数据注入攻击下的安全性问题,建立了智能电网非线性状态空间模型。针对规模较大的智能电网,给出了区域划分的方法。考虑区间观测器的存在性问题,利用转换矩阵来保证区间观测器增益的存在。针对转换后的系统设计了非线性区间观测器,并给出了收敛条件。分析了区间观测器对干扰的鲁棒性。利用IEEE 36总线智能电网系统,验证了所提的区域划分方法和基于所设计的区间观测器的攻击检测方法的有效性。