申请/专利权人：浙江大学海南研究院

申请日：2023-08-29

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN117117900B

主分类号：H02J3/24

分类号：H02J3/24;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明公开了一种抵御FDI攻击的微电网自触发控制方法及系统，涉及微电网控制技术领域，其中方法包括以下步骤：S1：针对微电网采用基于下垂控制的一次控制；S2：设计微电网的二次控制策略，包括频率恢复和有功功率公平分配；S3：考虑FDI攻击注入二次控制通信链路的情况，设计哈希加密方法的微电网分布式自触发控制方法，抵御微电网中的虚假恶意数据，实现二次控制；本发明即使在FDI攻击下仍能实现微电网分布式二次控制目标，快速检测和消除注入的恶意数据，保护微电网分布式二次控制通信网络的同时，显著减少了控制器的计算和通信负担，有效确保微电网的稳定运行。

主权项：1.一种抵御FDI攻击的微电网自触发控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：针对微电网采用基于下垂控制的一次控制；S2：设计微电网的二次控制策略，包括频率恢复和有功功率公平分配，所述S2包括以下步骤：对于频率恢复，采用本地PI控制方法恢复微电网的频率设定；对于有功功率公平分配，对微电网中的每个分布式电源i设置一个有功功率自触发控制器，通过有功功率自触发控制器实现有功功率公平分配，其中微电网分布式二次控制目标，具体为： mp1P1＝...＝mpnPn式中，i＝1,2,...n，ωref为参考频率，ωi为分布式电源i的输出频率；对于频率恢复，采用本地PI控制调节频率设定点ωni以实现各分布式电源的电压和频率恢复到参考值，频率设定点ωni的具体表达式为：ωi＝ωni+uωi+uPi-mpiPi式中，uωi为频率控制输入，uPi为有功功率控制输入，Pi为分布式电源i的终端有功功率，mpi为分布式电源i的ω-p控制下垂系数；采用本地PI控制实现各分布式电源的频率恢复到参考值，具体表达式为：uωi＝-kPωi-ωref-kI∫ωi-ωrefdt式中，ωref为参考频率，kP和kI分别为本地PI控制器的比例和积分系数；对于有功功率分配，设计有功功率控制输入uPi的具体表达式为： 式中，Ni为分布式电源i的邻居集合；通过设计分布式有功功率自触发控制器来进行非周期性触发，具体为： 式中，为分布式电源i的有功功率状态变量，uij∈{-γ,0,γ}为分布式电源i与分布式电源j的本地有功功率控制输入，θij为通信链路i,j∈E上的时钟变量；定义有功功率自触发控制器的触发规则，具体为：当θij达到0时，分布式电源i获取分布式电源j的有功功率状态信息，接着相应地更新有功功率控制输入uij和时钟变量θij，定义t时刻分布式电源i与分布式电源j之间的有功功率差值medijt的具体表达式为：medijt＝mpjPjt-mpiPit相应地，设计有功功率控制输入uij的更新规则的具体表达式为： 其中，signεmedijt满足以下公式： 式中，signx为符号函数，γ＞0为常数，ε＞0为预先设定的有功功率误差；设计时钟变量θij的更新规则为： 其中，fijmpiPit具体表示为： 相应地，有功功率自触发控制器的触发时刻定义为： 通过上述过程实现有功功率公平分配；S3：考虑FDI攻击注入二次控制通信链路的情况，设计哈希加密方法的微电网分布式自触发控制方法，抵御微电网中的虚假恶意数据，实现二次控制，所述S3包括以下步骤：S31：分布式电源将需要传输的有功功率值做哈希变换，得到对应的自身哈希变换值，并发送至相邻的分布式电源；S32：当相邻的分布式电源接收到相应的数据包后，相邻的分布式电源对接收到的有功功率值进行哈希变换，得到对应的接收哈希变换值，具体表达式为：HBpj＝Bpj＜＜314式中，Bpj为有功功率Pj的二进制值，HBpj为Bpj左移3位的二进制值；因此，有功功率Pj的哈希变换表示为：Pj→Hj；S33：相邻的分布式电源将所述自身哈希变换值与所述接收哈希变换值进行判断，若两个哈希值不相等，则判断遭受FDI攻击，反之则未遭受FDI攻击，具体包括：每个分布式电源将自己的有功功率值和相应的哈希变换值发送给其相邻的分布式电源，当相邻的分布式电源收到相应的数据包后，对接收到的有功功率值进行哈希变换，将收到的哈希变换值与接收到的有功功率进行哈希变换后的哈希值对比，如果两个哈希值不相等，就会被检测为接收FDI攻击信号。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江大学海南研究院 一种抵御FDI攻击的微电网自触发控制方法及系统

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