(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221098714 4.5 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 国网山东省电力公司营销服 务中心 （计量中心） 地址 250001 山东省济南市 市中区大观园 经二路15 0号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 杨剑　杜艳　王者龙　逯遥　 邹喜林　李润彪　沙浩淼　石春艳　 叶斐　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李圣梅 (51)Int.Cl. G06F 17/15(2006.01)G06F 17/16(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于鲁棒观测器的智能 电网防御方法 及系统 (57)摘要 本发明提出了一种基于鲁棒观测器的智能 电网防御方法及系统， 包括： 建立智 能电网受到 执行器攻击时鲁棒观测器的数学模 型； 智能电网 处于稳态 运行的状态时， 判断其是否受到执行器 攻击信号， 若是， 则利用建立的鲁棒观测器的数 学模型判断估计信号界值是否大于等于攻击阈 值， 继而估计出智 能电网执行器的受攻击状态， 若是， 则执行器攻击报警信号报警， 启动防御控 制策略， 采用最小发电成本的控制方式对电源重 新分配将要发出的功率。 本发明基于鲁棒观测器 能够准确、 快速的估计出智能电网执行器的受攻 击状态， 并针对执行器攻击设定了防御控制策 略， 采用最小发电成本的控制方式对电源重新分 配将要发出的功率 以解决执行器攻击信号对智 能电网造成的损害。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115357846 A 2022.11.18 CN 115357846 A 1.一种基于 鲁棒观测器的智能电网防御方法， 其特 征是， 包括： 建立智能电网受到执 行器攻击时鲁棒观测器的数 学模型； 智能电网处于稳态运行的状态时， 判断其是否受到执行器攻击信号， 若是， 则利用建立 的鲁棒观测器的数学模型判断估计信号界值是否大于等于攻击阈值， 继而估计出智能电网 执行器的受攻击状态， 若是， 则执行器攻击报警信号报警， 启动防御控制策略， 采用最小发 电成本的控制方式对电源重新分配将要发出的功率。 2.如权利要求1所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 建立智能 电网受到执 行器攻击时鲁棒观测器的数 学模型的步骤为： 建立对智能电网的动态特性进行描述的智能电网的数 学模型； 基于智能电网的数 学模型， 建立智能电网受到执 行器攻击的数 学模型； 基于智能电网受到执行器攻击的数学模型， 建立智能电网受到执行器攻击时鲁棒观测 器的数学模型。 3.如权利要求2所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 建立对智 能电网的动态特性进 行描述的智能电网的数学模型时， 采用小信号模型法对智能电网的动 态特性进行描述， 建立智能电网的数 学模型。 4.如权利要求2所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 建立对智 能电网的动态特性进行描述的智能电网的数 学模型时， 具体步骤为： 将智能电网的互联 结构编码为 导纳加权图， 得到拉普拉斯对称矩阵； 基于拉普拉斯对称矩阵得到智能电网物理量与系统参数之间的表达式； 基于上述表达式得到智能电网的数 学模型。 5.如权利要求1所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 建立的智 能电网受到执 行器攻击时鲁棒观测器的数 学模型， 具体为： 其中， L是鲁棒观测器的增益矩阵； 是鲁棒观测器的输出信号； 是鲁棒观测器的 状态信号； 是鲁棒观测器的状态信号的微分； ey(t)是智能电网的输出信号与鲁棒观测 器的输出信号的残差信号， 是鲁棒观测器对执行器攻击信号的状态 估计， F＝BηTPCT(CCT)‑1， T是学习速率， P是正定矩阵， 是ey(t) 的微分。 6.如权利要求1所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 利用建立 的鲁棒观测器的数学模型判断估计信号界值是否大于等于攻击阈值时， 智能电网的状态估 计逻辑： 如果 那么Flagk＝0 如果 那么Flagk＝1 其中， 是鲁棒观测器对第k个执行器攻击信号状态估计的绝对值； Thk是智能电网权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115357846 A 2第k个执行器遭受攻击信号的攻击阈值； Flagk是智能电网第k个执行器遭受攻击的报警信 号； 当 时， 表明智能电网第k个执行器没有遭 受攻击信号的攻击， Flagk报警信号 不发生报警， 防御控制策略不启动； 当 时， 表明智能电网第k个执行器遭 受了攻击信号的攻击， Flagk报警信号发 生报警， 启动防御控制策略； 通过 此方式即实现基于 鲁棒观测器的安全状态估计。 7.如权利要求1所述的一种基于鲁棒观测器的智能电网 防御方法， 其特征是， 智能电网 的防御控制策略， 具体为： 其中， Ei(PGi)是智能电网第i个电源的发电成本； Emin是智能电网的最小发电总成本； PGi 是智能电网第i个电源的有功功率； 是智能电网第i个电源的有功功率下限； 是智能 电网第i个电源的有功功率 上限； PGj是智能电网第j个负荷的有功功率； M是智能电网的负荷 个数； N是智能电网的电源个数。 8.一种基于 鲁棒观测器的智能电网防御系统， 其特 征是， 包括： 数学模型建立模块， 被配置为： 建立智能电网受到执行器攻击时鲁棒观测器的数学模 型； 防御模块， 被配置为： 智能电网处于稳态运行的状态时， 判断其是否受到执行器攻击信 号， 若是， 则利用建立的鲁棒观测器的数学模型判断估计信号界值是否大于等于攻击阈值， 继而估计出智能电网执行器的受攻击状态， 若是， 则执行器攻击报警信号报警， 启动防御控 制策略， 采用最小发电成本的控制方式对电源重新分配将要发出的功率。 9.一种计算机装置,包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求 1‑7任一所述的方法的 步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征是， 该程序被处理器执 行时执行上述权利要求1 ‑7任一所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115357846 A 3