网络控制系统在遭受网络攻击下的最优检测器布置及其在电网中的应用

本文提出一种博弈论方法，以解决网络控制系统在遭受网络攻击时的最优检测器布置问题。该网络控制系统由相互关联的智能体组成，每个智能体通过未受保护的通信由其本地控制器调节，这使得系统易受恶意网络攻击。为保证给定的本地性能，防御方最优地选择一个智能体，在其本地控制器上布置检测器以检测网络攻击。另一方面，攻击方最优地选择一个智能体，对其输入实施网络攻击，旨在最大化恶化本地性能的同时对防御方保持隐蔽。首先，我们给出确保本地性能所受攻击影响有界的充要条件，该条件将防御方的可能行动限制为可用智能体的一个子集。随后，通过将本地性能所受最大攻击影响视为博弈收益，我们将寻找防御方与攻击方最优行动的问题建模为零和博弈。最后，基于防御方与攻击方的可行行动集，提出一种算法以确定该零和博弈的纳什均衡，从而得到最优检测器布置。所提方法在IEEE电力系统基准上进行了说明。