[发明专利]微网二次控制中上传信道受DoS攻击下的攻防演化方法

说明书

本发明揭示了一种微网二次控制中上传信道受DoS攻击下的攻防演化方法，包括如下步骤：S1、建立网络攻防演化博弈模型；S2、采用极限学习机与模型预测控制相结合的预测机制，设计强防御模型；S3、设计弱防御模型，并对相关控制参数进行设计；S4、分别构建防御方的复制动态方程及攻击方的复制动态方程，并对方程进行联立求解，依据结果进行演化稳定状态分析。本发明充分发挥信息层自身的作用，提出了相邻预测和路径重构的被动防御策略并给出了相关参数的设计方法，可高效、合理地应对DoS攻击问题。

技术领域

本发明为一种微网二次控制过程中上传信道受DoS攻击情况下的攻防演化方法，涉及智能电网控制领域。

背景技术

微电网(Micro grid，MG)，也译为微网，是一种由分布式电源(Distributedenergy resource，DER)、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。作为高压传输与低压DER之间的桥梁，“微电网”的概念如今得到了广泛应用，我国也将其作为重要的战略研究内容。

一般而言，微网中的DER都是基于下垂控制与二次控制来实现电压稳定和频率稳定的。其中，下垂控制可以发挥分布式电源即插即用的特点、即当系统中发生DER的添加或退出后依然可以依据现有DER的下垂特性来实现自适应的输出功率调节。二次控制则是在下垂控制的基础之上设计而来，其目的是为了克服下垂控制所造成的电压和频率差。目前，对于微网的各类控制方式中，基于一致性算法的二次控制是最有效的。

随着通信技术的发展，基于数据的一致性算法正在被广泛应用于孤岛微网内DER的二次控制中。但通信的引入，另一方面也使得系统受到诸如拒绝服务(Denial ofService，DoS)攻击等网络攻击的风险增加。

在现有技术中，微网应对DoS攻击时，大多采用被动防御策略、即在攻击发生后采用加边操作或实施抢修的方式应对攻击，很显然，这样的防御方法不仅无法主动规避网络攻击，而且在操作过程中还会造成人力、技术成本的极大浪费。

正因如此，如果能够针对实际的微网应用环境、设计出一种能够主动应对DoS攻击的防御方法，那么势必可以为整个智能电网的持续、稳定运行提供巨大的帮助。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种微网二次控制过程中上传信道受DoS攻击情况下的攻防演化方法，具体如下。

一种微网二次控制中上传信道受DoS攻击下的攻防演化方法，包括如下步骤：

S1、建立网络攻防演化博弈模型；

S2、采用极限学习机与模型预测控制相结合的预测机制，设计强防御模型；

S3、设计弱防御模型，并对相关控制参数进行设计；

S4、分别构建防御方的复制动态方程及攻击方的复制动态方程，并对方程进行联立求解，依据结果进行演化稳定状态分析。

优选地，S1具体包括如下步骤：

S11、建立网络攻防演化博弈模型并以五元组的形式对其进行表示、即(N，S，P，U_A，U_D)，其中，

N＝(N_A，N_D)表示演化博弈的参与者空间，N_A表示攻击方，N_D表示防御方，

S＝(S_A，S_D)表示博弈方法空间，S_A表示攻击方法集合，S_A＝{发生Dos攻击，不发生Dos攻击}，S_D表示防御方法集合，S_D＝{相邻预测，路径重构}，