智能电网中面向信息-物理安全的虚假信息注入防护方法研究

项目名称： 智能电网中面向信息-物理安全的虚假信息注入防护方法研究

项目编号： No.61402171

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 关志涛

作者单位： 华北电力大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 虚假信息注入攻击可通过篡改电网状态估计值，使控制中心作出错误决策，导致物理电网故障，甚至造成灾难性后果。因此，研究虚假信息注入防护，对构建安全、稳定运行的智能电网具有重要的意义。本项目拟分析虚假信息注入攻击对智能电网信息-物理系统安全的影响，从预防、检测、容错三个方面构建防护模型。研究虚假信息注入攻击预防问题，提出基于向量测量单元(PMU)的预防策略，设计PMU最优放置算法，达到对系统的最佳覆盖，实现对注入攻击的有效防御；研究虚假信息注入攻击检测算法，分析该攻击对电力系统状态估计的攻击原理，设计分布式攻击检测算法，对系统划分子网，将攻击模型映射到雅克比矩阵零空间，推导出攻击向量，考虑到子网雅克比矩阵可能存在奇异情况，辅以可观测岛方法，实现攻击全面检测；研究虚假信息注入攻击容错机制，分析该攻击对控制系统的影响，设计基于拜占庭模型的容错机制；实现本项目所提出的算法，并在电力系统中加以验证。

中文关键词： 智能电网；信息物理系统；虚假信息注入；攻击检测；容错

英文摘要： False data injection attacks made the control center to make wrong decisions by tampering with the grid state estimation value, resulting in physical grid mistakes, even catastrophic results. Therefore, the study of false data injection protection has imp

英文关键词： smart grid；cyber-physical system (CPS)；false data injection；attack detection；fault tolerance