本發(fā)明涉及配電網(wǎng)安全分析領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在電力系統(tǒng)向高度信息化、智能化的信息物理系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的背景下，配電網(wǎng)作為連接電源與用戶(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀態(tài)的高效監(jiān)控與精準(zhǔn)控制對(duì)確保電網(wǎng)安全與穩(wěn)定供電具有不可替代的作用。然而，這一轉(zhuǎn)型也顯著增加了配電網(wǎng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，尤其是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?，成為不可忽視的威脅。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔敉ㄟ^(guò)篡改或偽造電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，直接影響電力系統(tǒng)控制中心對(duì)配電網(wǎng)狀態(tài)的準(zhǔn)確估計(jì)，進(jìn)而誤導(dǎo)控制決策，造成電力系統(tǒng)運(yùn)行效率下降甚至大規(guī)模停電事故。

2、目前，配電網(wǎng)在應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋹阂夤舴矫嫒源嬖诿黠@不足?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)自檢機(jī)制多側(cè)重于物理故障的檢測(cè)與隔離，對(duì)于隱蔽性強(qiáng)、影響深遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔羧狈τ行У淖R(shí)別和應(yīng)對(duì)手段。具體而言，配電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫艿綈阂獯鄹臅r(shí)，往往自檢能力差，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)攻擊行為；同時(shí)，由于缺乏專(zhuān)門(mén)針對(duì)拓?fù)涔舻臋z測(cè)算法和技術(shù)手段，對(duì)攻擊線(xiàn)路的識(shí)別準(zhǔn)確性較低，無(wú)法為電力系統(tǒng)控制中心提供及時(shí)、準(zhǔn)確的攻擊線(xiàn)路信息，進(jìn)而限制了電力系統(tǒng)在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的能力。

3、針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法、電子設(shè)備，以至少解決配電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋹阂夤粝?，自檢能力差、對(duì)被攻擊線(xiàn)路的識(shí)別準(zhǔn)確性低的技術(shù)問(wèn)題。

2、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，提供了一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法，應(yīng)用于攻擊檢測(cè)端，包括：獲取配電網(wǎng)的量測(cè)系數(shù)信息和量測(cè)量信息；基于量測(cè)量信息和量測(cè)系數(shù)信息對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第一檢測(cè)結(jié)果；基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第二檢測(cè)結(jié)果，其中，區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型中基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程進(jìn)行求解；基于第一檢測(cè)結(jié)果和第二檢測(cè)結(jié)果確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，其中，目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果用于表示配電網(wǎng)中遭受攻擊操作的線(xiàn)路信息。

3、可選地，基于量測(cè)量信息和量測(cè)系數(shù)信息對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第一檢測(cè)結(jié)果包括：基于量測(cè)量信息中的量測(cè)量向量信息和量測(cè)方程信息確定節(jié)點(diǎn)殘差信息；基于量測(cè)系數(shù)信息中的向量信息和預(yù)設(shè)殘差閾值對(duì)量測(cè)量殘差信息進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化殘差信息；響應(yīng)于歸一化殘差信息中的最大值大于或等于預(yù)設(shè)殘差閾值，將最大值對(duì)應(yīng)的支路確定為遭受攻擊支路。

4、可選地，基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第二檢測(cè)結(jié)果包括：基于量測(cè)量信息中的區(qū)間信息、量測(cè)系數(shù)信息中的區(qū)間信息確定狀態(tài)量的區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程；基于區(qū)間高斯消去算法和預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程進(jìn)行求解，得到狀態(tài)量的區(qū)間；響應(yīng)于量測(cè)量信息中的狀態(tài)量存在于狀態(tài)量的區(qū)間之外，將狀態(tài)量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)確定為遭受攻擊節(jié)點(diǎn)。

5、可選地，基于第一檢測(cè)結(jié)果和第二檢測(cè)結(jié)果確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果包括：響應(yīng)于第一檢測(cè)結(jié)果和/或第二檢測(cè)結(jié)果中存在遭受攻擊節(jié)點(diǎn)，觸發(fā)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別機(jī)制，得到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別結(jié)果；利用拓?fù)浣Y(jié)識(shí)別結(jié)果對(duì)遭受攻擊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果中的偽裝攻擊線(xiàn)路信息和目標(biāo)攻擊線(xiàn)路信息。

6、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法，應(yīng)用于模擬攻擊端，包括：獲取配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息，其中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息用于確定配電網(wǎng)的支路信息和節(jié)點(diǎn)信息；基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息確定攻擊線(xiàn)路信息，其中，攻擊線(xiàn)路信息包含目標(biāo)攻擊線(xiàn)路信息和目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息；利用攻擊線(xiàn)路信息對(duì)配電網(wǎng)發(fā)起攻擊操作。

7、可選地，基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息確定目標(biāo)攻擊線(xiàn)路信息包括：基于量測(cè)量信息中的支路導(dǎo)納信息、量測(cè)量信息中的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納信息和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息中的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)信息確定線(xiàn)路中斷分布系數(shù)；利用線(xiàn)路中斷分布系數(shù)和量測(cè)量信息中的支路潮流信息確定備選攻擊線(xiàn)路的潮流信息；將潮流信息中最大值對(duì)應(yīng)的備選攻擊線(xiàn)路確定為目標(biāo)攻擊線(xiàn)路。

8、可選地，基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息確定目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息包括：基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息得到備選偽造攻擊線(xiàn)路的路徑信息；基于路徑信息和量測(cè)量信息中的支路潮流信息確定第一偽造攻擊線(xiàn)路信息利用深度優(yōu)先搜索方式對(duì)第一偽造攻擊線(xiàn)路信息進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息。

9、可選地，利用深度優(yōu)先搜索方式對(duì)第一偽造攻擊線(xiàn)路信息進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息：獲取第一偽造攻擊線(xiàn)路的端點(diǎn)信息；利用深度優(yōu)先搜索方式在端點(diǎn)信息中的起始端點(diǎn)和終止端點(diǎn)之間確定目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息。

10、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)裝置，應(yīng)用于攻擊檢測(cè)端，包括：獲取模塊，用于獲取配電網(wǎng)的量測(cè)系數(shù)信息和量測(cè)量信息；第一檢測(cè)模塊，用于基于量測(cè)量信息和量測(cè)系數(shù)信息對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第一檢測(cè)結(jié)果；第二檢測(cè)模塊，用于基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第二檢測(cè)結(jié)果，其中，區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型中基于預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程進(jìn)行求解；確定模塊，用于基于第一檢測(cè)結(jié)果和第二檢測(cè)結(jié)果確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，其中，目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果用于表示配電網(wǎng)中遭受攻擊操作的線(xiàn)路信息。

11、可選地，確定模塊還用于基于量測(cè)量信息中的量測(cè)量向量信息和量測(cè)方程信息確定節(jié)點(diǎn)殘差信息；第一檢測(cè)模塊還用于基于量測(cè)系數(shù)信息中的向量信息和預(yù)設(shè)殘差閾值對(duì)量測(cè)量殘差信息進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化殘差信息；確定模塊還用于響應(yīng)于歸一化殘差信息中的最大值大于或等于預(yù)設(shè)殘差閾值，將最大值對(duì)應(yīng)的支路確定為遭受攻擊支路。

12、可選地，確定模塊還用于基于量測(cè)量信息中的區(qū)間信息、量測(cè)系數(shù)信息中的區(qū)間信息確定狀態(tài)量的區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程；第二檢測(cè)模塊還用于基于區(qū)間高斯消去算法和預(yù)設(shè)優(yōu)化算法對(duì)區(qū)間狀態(tài)估計(jì)方程進(jìn)行求解，得到狀態(tài)量的區(qū)間；確定模塊還用于響應(yīng)于量測(cè)量信息中的狀態(tài)量存在于狀態(tài)量的區(qū)間之外，將狀態(tài)量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)確定為遭受攻擊節(jié)點(diǎn)。

13、可選地，確定模塊還用于：響應(yīng)于第一檢測(cè)結(jié)果和/或第二檢測(cè)結(jié)果中存在遭受攻擊節(jié)點(diǎn)，觸發(fā)配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別機(jī)制，得到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別結(jié)果；利用拓?fù)浣Y(jié)識(shí)別結(jié)果對(duì)遭受攻擊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果中的偽裝攻擊線(xiàn)路信息和目標(biāo)攻擊線(xiàn)路信息。

14、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)裝置，應(yīng)用于模擬攻擊端，包括：獲取模塊，用于獲取配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息，其中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息用于確定配電網(wǎng)的支路信息和節(jié)點(diǎn)信息；確定模塊，用于基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息和量測(cè)量信息確定攻擊線(xiàn)路信息，其中，攻擊線(xiàn)路信息包含目標(biāo)攻擊線(xiàn)路信息和目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息；處理模塊，用于利用攻擊線(xiàn)路信息對(duì)配電網(wǎng)發(fā)起攻擊操作。

15、可選地，確定模塊還用于：基于量測(cè)量信息中的支路導(dǎo)納信息、量測(cè)量信息中的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納信息和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息中的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)信息確定線(xiàn)路中斷分布系數(shù)；利用線(xiàn)路中斷分布系數(shù)和量測(cè)量信息中的支路潮流信息確定備選攻擊線(xiàn)路的潮流信息；將潮流信息中最大值對(duì)應(yīng)的備選攻擊線(xiàn)路確定為目標(biāo)攻擊線(xiàn)路。

16、可選地，確定模塊還用于：基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息得到備選偽造攻擊線(xiàn)路的路徑信息；基于路徑信息和量測(cè)量信息中的支路潮流信息確定第一偽造攻擊線(xiàn)路信息；處理模塊還用于利用深度優(yōu)先搜索方式對(duì)第一偽造攻擊線(xiàn)路信息進(jìn)行調(diào)整，得到目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息。

17、可選地，獲取模塊還用于獲取第一偽造攻擊線(xiàn)路的端點(diǎn)信息；確定模塊還用于利用深度優(yōu)先搜索方式在端點(diǎn)信息中的起始端點(diǎn)和終止端點(diǎn)之間確定目標(biāo)偽造攻擊線(xiàn)路信息。

18、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有可執(zhí)行程序；處理器，用于運(yùn)行程序，其中，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述的基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法。

19、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序，其中，在可執(zhí)行程序運(yùn)行時(shí)控制存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述的基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法。

20、根據(jù)本發(fā)明其中一實(shí)施例，還提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)的配電網(wǎng)拓?fù)涔魴z測(cè)方法。

21、在本發(fā)明實(shí)施例中，采用獲取配電網(wǎng)的量測(cè)系數(shù)信息和量測(cè)量信息的方式，基于量測(cè)量信息和量測(cè)系數(shù)信息對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第一檢測(cè)結(jié)果，以及基于區(qū)間狀態(tài)估計(jì)模型對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行攻擊檢測(cè)，得到第二檢測(cè)結(jié)果，最后基于第一檢測(cè)結(jié)果和第二檢測(cè)結(jié)果確定目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，達(dá)到了實(shí)時(shí)檢測(cè)配電網(wǎng)是否遭受拓?fù)涔?、以及在遭受到拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)能夠準(zhǔn)確識(shí)別被攻擊線(xiàn)路的目的，從而實(shí)現(xiàn)了提高配電網(wǎng)的自檢能力和識(shí)別被攻擊線(xiàn)路的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了配電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋹阂夤粝?，自檢能力差、對(duì)被攻擊線(xiàn)路的識(shí)別準(zhǔn)確性低的技術(shù)問(wèn)題。