Adversarial attacks on data-driven algorithms applied in pow-er system will be a new type of threat on grid security. Litera-ture has demonstrated the adversarial attack on deep-neural network can significantly misleading the load forecast of a power system. However, it is unclear how the new type of at-tack impact on the operation of grid system. In this research, we manifest that the adversarial algorithm attack induces a significant cost-increase risk which will be exacerbated by the growing penetration of intermittent renewable energy. In Texas, a 5% adversarial attack can increase the total generation cost by 17% in a quarter, which account for around 20 million dollars. When wind-energy penetration increases to over 40%, the 5% adver-sarial attack will inflate the generation cost by 23%. Our re-search discovers a novel approach of defending against the adversarial attack: investing on energy-storage system. All current literature focuses on developing algorithm to defending against adversarial attack. We are the first research revealing the capability of using facility in physical system to defending against the adversarial algorithm attack in a system of Internet of Thing, such as smart grid system.


翻译:在Power系统中,对数据驱动算法的反向攻击将是对电网安全的一种新型威胁。 Litera-ture已经展示了对深神经网络的对抗性攻击会大大误导电力系统的负载预报。 但是,还不清楚的是,这种新型的在轨攻击对电网系统的运作有何影响。 在这项研究中,我们表明,对抗性算法攻击会引起巨大的成本增加风险,这种风险将因间歇性可再生能源的渗透而加剧。在得克萨斯州,5%的对抗性攻击可以在四分之一的时间里使总发电成本增加17%,这占2 000万美元左右。当风能渗透增加到40%以上时,5%的反战性攻击将会使电网系统的发电成本增加23%。我们的再研究发现了一种新的防御对抗对抗性攻击的方法:投资于能源储存系统。所有目前的文献都侧重于发展对抗对冲性攻击的对抗性攻击的算法。我们是第一个研究显示在物理系统中使用设施来防御对抗性攻击的能力,例如智能电网系统。

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