双层建模安全约束下的虚假数据注入攻击对优化电力流的影响

传统电力系统最初旨在提供高效和可靠的电力。随着信息技术和先进计量基础设施的融合，电网变得智能化。智能电表使系统操作员能够实时持续监测电力系统，并采取必要措施避免系统故障。恶意行为者利用智能电表的接入权限，可以修改传感器测量数据，以干扰电力系统的运行。为了使电力系统对这种网络攻击具有弹性，研究所有可能的网络入侵结果是重要的。在本文中，我们提出了一种针对安全约束优化电力流的攻击。通过案例研究，我们展示了攻击者如何通过在负载测量传感器中注入虚假数据，迫使系统操作员更改调度，从而使电力系统不符合 N-1 可靠性标准。该攻击被建模为一个双层优化问题，旨在寻找发起攻击所需的最小传感器集合。从系统操作员的角度，确定了易受虚假数据注入 (FDI) 攻击影响的关键线路和关键发电机。使用 IEEE 14 节与 30 节测试系统来测试电力系统对 FDI 攻击的脆弱性。