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专利号: 2021104593561
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、建立基于负载频率控制的多区域电力系统模型;

S2、设计分散式负载频率控制器;

S3、考虑DoS攻击设计动态事件触发策略;具体包括:DoS攻击是由一种能量有限的周期性干扰信号引起的,所述干扰信号表示为:其中,Toff表示干扰器的休眠事件,在间隔[0,Toff)内,干扰器处于休眠状态,在间隔[Toff,T)内,干扰器处于激活状态;

动态控制策略为:

σj(n)=σjm‑σjmtanh(f(l(n))),0<σjm<0.5,Φj>0其中,tk,jh+lh表示第j区域中第k个释放时刻之后的第l次采样时刻,σj(n)表示第j区域的第n个DoS攻击周期中的阈值,由公式(3)确定;

动态事件触发策略如下:

第j区域的释放时刻表示为

在第j区域中,网络中成功传输的数据为其中,

S4、考虑DoS攻击和欺骗攻击设计基于负载频率控制的闭环多区域电力系统模型;

S5、设计基于DoS攻击和欺骗攻击的分散式负载频率控制器。

2.根据权利要求1所述的DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:定义电网频率偏差量为Δfj,联络线功率变化量为ΔPmj,联络线功率偏差为ΔPtie‑j,负载扰动ΔPdj、发电机阀门位置偏差ΔPgj、汽轮机时间系数Ttj、调速器时间系数TGj、发电机组阻尼常数Dj、发电机惯性Mj、频率偏置常数βj、速度下降系数Rj、i区和j区之间的联络线同步T模数Tij、第j个区域控制误差为ACEj,令xj(t)=[Δfj ΔPtie‑j ΔPmj ΔPgj] ,yj(t)=ACEj,则基于负载频率控制的多区域电力系统模型为:其中,

3.根据权利要求1所述的DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,所述步骤S2中基于输出反馈信号ACEj设计分散式负载频率控制器,如下所示:uj(t)=Kjyj(t)。

4.根据权利要求1所述的DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,对所述网络中成功传输的数据的表达式进行简化:定义以下符号:

设计以下子间隔:

其中,

定义:

定义 的函数:

其中,

结合 和 网络中成功传输的数据的表达式简化为:

5.根据权利要求1所述的DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:在定义 和

的基础上,考虑欺骗攻击,负载频率的实际控制信号为:结合公式(11)和步骤S1中的多区域电力系统模型,得到面向混合网络攻击的基于负载频率控制的闭环多区域电力系统模型:xj(t)=ψj(t),t∈[‑h,0]其中,ψj(k)为第j区域的初始状态。

6.根据权利要求1所述的DoS攻击和欺骗攻击下多区域电力系统负载频率控制方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:选取合适的维度矩阵Pij>0,Qij>0,Sij>0,Zij>0,Φj>0(j=1,2),Yjψj(k)和Nij,Wij(i=1,2,3,4),使得下列不等式成立:P1j≤μ2jP2j

Qij≤μ(3‑i)jQ(3‑i)jSij≤μ(3‑i)jR(3‑i)jZij≤μ(3‑i)jZ(3‑i)j其中,

得到基于DoS攻击和欺骗攻击的分散式负载频率控制器: