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不可观测电力网络攻击的最小稀疏度

最优化与控制 2016-10-20 v1

摘要

研究了在改变发电和负荷的功率注入攻击下电力网络的物理安全。系统操作员使用相量测量单元(PMU)来检测此类攻击,而攻击者则设计此类PMU网络无法观测的攻击。研究表明,给定PMU位置,寻找最稀疏不可观测攻击的解以概率1具有简单形式,即κ(GM)+1\kappa(G^M) + 1,其中κ(GM)\kappa(G^M)定义为增广图的脆弱顶点连通度。构造性证明允许在多项式时间内找到最稀疏不可观测攻击的完整集合。此外,引入了不可观测攻击潜在影响的概念。通过优化PMU部署,针对IEEE 30、57、118和300节点系统以及波兰2383、2737和3012节点系统,数值评估了最稀疏不可观测攻击及其潜在影响随PMU数量的变化。观察到,随着更多PMU的加入,所有最稀疏不可观测攻击中的最大潜在影响迅速下降,直至达到最小稀疏度。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.06068,
  title  = {Minimum Sparsity of Unobservable Power Network Attacks},
  author = {Yue Zhao and Andrea Goldsmith and H. Vincent Poor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06068},
  year   = {2016}
}

备注

submitted to IEEE Transactions on Automatic Control