虚假数据注入攻击下的微电网分布式协同控制

陈郁林，齐冬莲，李真鸣，王震宇，张建良，于 淼

（浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市132012）

0 引言

随着分布式电源（distributed generator,DG）的广泛接入和智能化电网建设的持续发展,配电网已逐渐变成一种有源、可控、灵活的有源配电网信息物理系统（cyber-physical system,CPS）［1-2］。有源配电网CPS的发展不但提高了对配电网的控制能力,也为电力CPS的建设提供了条件。然而,以智能设备构筑的感知层和控制层因涉及面广、安装量大的特点,受到网络攻击的风险较高［3-4］。具体表现为全球电力二次系统网络安全事件频发［5-6］。因此,有源配电网CPS的网络安全对于其进一步发展至关重要。微电网作为有源配电网CPS的重要组成部分,也继承了相关特性。微电网不但可以连接主网运行,而且能够脱离主网独立管理系统内部的能量流。这种即插即用的特点使得微电网CPS在保持电网的持续可靠供电和提高DG的渗透率方面发挥了重要作用。为了提高微电网的运行水平,常采用分层控制结构［7-8］对微电网进行控制。分层控制结构通常包含一次控制层、二次控制层和三次控制层。控制层之间相互配合,能够有效确保微电网CPS的稳定运行。

二次控制在保证孤岛运行微电网稳定性方面的作用十分关键［9-10］。分布式控制模式以其灵活性、高可靠性和可扩展性的优点逐渐取代了集中式控制模式［11-15］。但由于涉及较多控制决策和信息通信过程,分布式控制非常容易受到网络攻击。网络攻击轻则会使控制算法无法达到控制目标,导致微电网频率和电压发生偏差；……