考虑针对变电站网络攻击风险的脆弱元件筛选方法

随着通信设备的广泛部署以及信息技术的不断发展,新型电力系统所面临的网络风险不可忽视.考虑攻击者从设备商提供的远程维护配置接口侵入,继而通过智能电子设备(IED)向断路器发送命令导致多条线路跳闸的过程,提出一种考虑网络风险的紧急故障筛选方法.首先,利用广义随机Petri网对变电站受到网络攻击的动态过程进行建模,计算变电站内不同异常状态的稳态概率.然后,给出电力系统所面临IED网络攻击风险的定义,并建立双层混合整数非线性模型来筛选可能被攻击的变电站、IED以及其所控制的线路.最后,基于对偶理论并结合取对数、分段线性化等线性化方法,将该双层模型转化为可由商业求解器Gurobi直接求解的单层混合整数线性优化模型.基于IEEE RTS 24节点和IEEE 118节点系统的算例分析结果验证了该方法的有效性,并证明了经典的N-K以及概率N-K双层混合整数优化模型不适用于IED网络攻击场景下的故障筛选.