[发明专利]智能电网线路状态错误数据注入攻击的检测器与检测方法

摘要

本发明涉及智能电网线路状态错误数据注入攻击的检测器与检测方法，属于智能电网安全检测应用领域。本发明由检测器数据收集器、线路标识器、数据聚合器和分类器四部分构成，不同于传统的检测器，本发明提出的检测器可以安装在智能电网的每个子控制器上。本发明充分利用了子控制器的计算资源、存储资源和通信资源设计了分布式检测器框架。每个子控制器均有一个独立的检测器判断是否出现错误数据注入。考虑子控制器计算能力受限的特点，本发明将分类器的训练过程移交给中央控制器，每个子控制器仅仅需要对数据进行分类。同时，本发明根据线路的固有属性，即电阻保持不变的特点，选取了与其相关的六维数组生成样本点作为异常检测的输入。

主权项

1.一种智能电网线路状态错误数据注入攻击检测器，其特征在于：所述检测器由检测器数据收集器、线路标识器、数据聚合器和分类器四部分构成；检测器数据收集器负责与相连的上下级子控制器的检测器数据收集器和底层数据收集器进行数据传输；底层数据收集器直接接收测量系统状态的传感器数据；当下级检测器的检测器数据收集器或者底层数据收集器要通过该检测器数据收集器传输数据到上级检测器数据收集器时，该检测器数据收集器将负责对数据进行拷贝，并将数据传输给数据聚合器；除此以外，检测器数据收集器负责将其所在检测器的异常检测结果传输给上级子控制器的检测器数据收集器，最后再传输给中央控制器；线路标识器负责标记当前子控制器能够控制的线路状态是连接或断开；每一个线路标识器是由一个0和1构成的数据向量，一个子控制器能够管理的线路数量是这个向量的维度；当向量的第i个维度数据为1，则表示第i条线路当前处于连接状态；当第i个维度的数据为0，则表示当前线路是断连的，i＝1,2，…，Q，Q为总的维度数；由于子控制器能够自动感知线路状态，所以该状态由子控制器自动设置；同时，线路标识器为数据聚合器提供查询接口；数据聚合器负责将每个检测器数据收集器传输的数据依据线路标识器的标识处理为样本，所述样本为一个被分类器分析的高维度数据向量，并将数据传递给分类器；一个六维数组x描述了一条线路在单位时间的状态，该六维数组包括线路两端的电压角，线路两端点的负载量，线路的电流量和线路当前连接状态，记为：x＝{θ1,θ2,l1,l2,f,1/0}T其中θ1表示线路一端的电压角，θ2表示线路另一端的电压角，l1表示线路一端的负载量，l2表示线路另一端的负载量，f表示线路的电流量；1/0用来表示线路当前的连接状态，如果子控制器感知当前线路状态为连接，则该维度数据为1，如果当前线路被断连，则该维度数据选取为0；分类器负责对样本进行二分类：异常或者正确；当样本被分为异常类，警告将被产生，子控制器将根据警告定位异常线路，并通过检测器数据收集器传输给上级相连的检测器数据收集器。