识别导致 DC-OPF 不可行的最小对抗性负荷扰动
系统与控制
2025-11-19 v3 系统与控制
摘要
什么是导致 DC-OPF 不可行的全局最小负荷扰动？可靠地识别此类“对抗攻击”扰动在多种新兴电网相关场景中具有重要应用，包括机器学习性能验证、网络安全以及由随机可再生能源主导的电力系统的运行鲁棒性。在本文中，我们通过将 Farkas 引理的参数化版本应用于扰动后的 DC-OPF 方程组，将该本质上非凸的对抗攻击问题进行了公式化。由于所得公式难以进行全局优化，我们还提出了一种参数化发电控制策略，当将其应用于原始 DC-OPF 问题时，可提供可解性保证。这些非凸问题共同为对抗攻击规模提供了有保证的上界和下界；通过将它们组合成一个单一的优化问题，我们可以高效地将这些界限向一个共同的全局解“挤压”。我们将这些方法应用于来自 PGLib 的一系列中小型测试用例，并将我们的结果与 Gurobi 12.0 的空间分支定界求解器提供的最佳对抗攻击下界进行了基准比较。
引用
@article{arxiv.2507.07850,
title = {Identifying the Smallest Adversarial Load Perturbation that Renders DC-OPF Infeasible},
author = {Samuel Chevalier and William A. Wheeler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07850},
year = {2025}
}