(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 202210382613.0 (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 上海大学 地址 200444 上海市宝山区上 大路99号 (72)发明人 费敏锐　殷祎婷　杜大军　 (74)专利代理 机构 上海上大专利事务所(普通 合伙) 3120 5 专利代理师 何文欣 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) G06F 11/14(2006.01) H04L 9/00(2022.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 网络攻击下微电网分布式经济调度的攻击 检测和恢复方法 (57)摘要 本发明提供一种网络攻击下微电网分布式 经济调度的攻击检测和恢复方法， 可在保护节点 隐私的同时进行攻击检测并通过制定的恢复方 法降低攻击造成的影响， 主要 步骤包括： (1)建立 经济调度模 型， 每个发电节点生成随机时变通信 权重； (2)在采用一致性算法前对待传输数据进 行量化和映射的预处理； (3)对预处理后的数据 进行加密传输， 传输过程中进行同态 运算得出更 新信息的密文； (4)对密文放入哈希函数得到摘 要， 用私钥加密得到数字签名； (5)验证摘要和签 名从而检测出是否发生链路攻击和节点攻击； (6)根据检测结果更新通信拓 扑结构； (7)根据制 定的恢复策略按照新的拓扑结构进行迭代计算； (7)将收敛结果下发给电网执 行器进行跟踪。 权利要求书4页 说明书10页 附图7页 CN 115225305 A 2022.10.21 CN 115225305 A 1.一种网络攻击下微电网分布式经济调度的攻击检测和恢复方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： 步骤一， 建立对经济调度模型， 生成随机时变通信权 重矩阵； 步骤二， 采用无 领导者一致性算法对模型进行求 解； 步骤三， 每次迭代之前， 对节点的状态信息进行量 化和映射； 步骤四， 采用pai llier加密算法对节点 量化映射后的状态信息进行加密； 步骤五， 通过哈希算法验证数据完整性， 检测是否发生 通信链路攻击 造成数据被篡改； 步骤六， 若步骤五检测时发现异常， 则按照制定的更新规则对通信 拓扑进行更新， 否则 执行步骤七； 步骤七， 通过数字签名验证节点身份， 检测是否发生节点 攻击； 步骤八， 若步骤七检测时发现异常， 则按照制定的更新规则对通信 拓扑进行更新， 否则 执行步骤十； 步骤九， 发生节点隔离时， 根据正常节点剩余 容量对异常节点的负荷量进行分配； 步骤十， 判断收敛误差是否小于或等于给定值， 若达到则将计算结果下发给电网执行 器， 若未达 到， 返回步骤三。 2.根据权利要求1所述的网络攻击下微电网分布式经济调度的攻击检测和恢复方法， 其特征在于， 在所述的步骤一中， 将微电网中各发电、 储能、 负荷设备抽象为信息网中的信 息节点， 采用图论的方式进行描述： 令 代表一个无 向图， 其中， 代表 信息网中的节点集， 表示连接节点的边集， (i,j)∈ε表示无向图中的节点j和节 点i能够互相通信， 节点i的邻居 集表示为 di＝|Ni|表示节点的度； 在 经济调度中， 考虑能调度机组， 其二次代价函数为 其中Pi代表第 i个发电节点发出的功率， ai、 bi和ci分别表示节点i的发电机参数， 经济调度问题的模型表 示为： 其中， i代表发电节点， Ci(Pi)代表总成本， Pi代表节点i的发电功率， 和 分别代表 节点i的最小和最大功率， Li代表节点i的负荷 量； 在经济调度模型中， 采用拉格朗日乘子法 将等式约束引入进行求 解： 其中， n表示节点个数， λ是每 个发电节点 i的增量成本； 在一阶线性 最优的条件下对等式两侧进行求 导：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115225305 A 2其中， ai和bi是发电机参数， 拉格朗日乘数 λ也是每 个发电节点 i的增量成本， 表示 为： 考虑发电约束的情况 下， 采用一种无 领导者一致性算法： 其中， k＝1,2, …n代表迭代次数， λi(k+1)表示第i个发电节点在第k+1次迭代中的增量 成本， wij(k)表示节点i和节点j之间的通信权重， ∈表示迭代步长， ξj(k)表示在第k次迭代 时第j个发电节点发电与负荷之间的失配量： ξj(k)＝Pj(k)‑Lj(k)， 最终 根据 等耗量微增率准则， 当 λ1＝ λ2＝ λ3＝…λn时， 系统总成本最低。 3.根据权利要求1所述的网络攻击下微电网分布式经济调度的攻击检测和恢复方法， 其特征在于， 在所述 的步骤二中， 当通信权重矩阵固定且全局已知时， 从k＝0到k＝kc次迭 代过程中， 节点 i获得的信息表示 为： s1(k)＝wij(k)λj(k) (10) s2(k)＝wij(k)ξj(k) (11) 由于s1(k)、 s2(k)、 wij(k)对节点i已知， 因此每次迭代时节点i收集到的已知信息要多于 未知量， 节 点i根据已知量推算出邻居节点的状态信息， 从而导致隐私泄露； 针对这个问题， 采用随机时变通信权重， 即wij(k)由节点j通过一定随机 性生成而不被节点i 所获知； 一致性 算法最终达到一致的前提条件是 只需重新构造一致性算法(7)， 使 得到满足： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115225305 A 3