[发明专利]一种智能电网安全保护方法

摘要

本发明涉及一种智能电网安全保护方法，依赖智能电网本身特质，设计了电气化节点中间性评估模块筛选出智能电网中安全隐患较高的局部控制回路；结合智能电网的可扩展性特点，只需要在智能电网的局部控制回路中嵌入支持向量机模块即可实现智能电网正常工作行为模型的训练；智能电网的工作参数容易提取，这些参数不仅能为智能电网的正常行为/攻击行为提供论证，并且能够追踪安全漏洞的源头；安全模块嵌入在现有的控制回路中，可以对电网的安全性进行实时监测，确保智能电网的可用性和完整性；此外，安全模块的引入具有较好的保密性，不易被窥探或移除，增加的额外面积和功耗消耗均较小，不影响智能电网的正常功能和运行速度。本方法兼容现有智能电网安全保护方法，可以与其他保护方法结合使用。

主权项

1.一种智能电网安全保护方法，基于智能电网的拓扑结构及其信息物理特性，构建智能电网的信息物理系统安全架构，包括智能电网的安全隐患评估和安全漏洞检测，其特征在于，包括以下步骤：1)安全隐患评估，结合智能电网的信息物理特性和图论中节点中间性理论，设计电气化节点中间性算法筛选智能电网中的关键组件；2)通过底层传感器收集关键组件的实地工作参数存入数据包，将正常工作的参数数据作为训练数据，训练出包含智能电网关键组件正常工作行为的支持向量机模型；3)修改关键组件中数据包结构，在数据包中加入用来标识智能电网处于正常工作或报警状态的特殊位，并预留用于记录该关键组件工作参数信息的空间；4)关键组件安全漏洞检测，将数据包中的实时工作参数输入至支持向量机模型，该模型的输出结果为1或者‑1，其中1表示工作行为安全，‑1表示工作行为不安全，最终的安全判断信息将嵌入在数据包中，通过安全模块进行安全通过或者警报操作；关键组件的筛选方法为：所述智能电网由若干个局部控制回路组成，各局部控制回路之间由网络互相连接；将智能电网的各局部控制回路抽像为图中的点，回路之间的传输线抽像为图中的边，将抽像图各点之间的连接关系生成抽像矩阵，结合矩阵运用电气化节点中间性算法，筛选出与其它点连接较多的点作为智能电网的关键组件；电气化节点中间性算法为：式中，T(v)代表传输线v在整个电网中传输的能量总和；代表输电能力指标；表示传输线l的能量变化；代表电网系统中从发电总线g到负载总线d经过传输线v各路径的能量分布因子的总和；代表着实际总线v实际传输的能量；G和D代表着发电总线和负载总线的集合；L^v代表通过传输线v的路线；传输线l的能量变化算法为：式中，h_lg表示能量注入的传输线，h_ld表示能量抽取的负载传输线；输电能力指标的算法为：式中，表示传输线l的能量阈值。