【摘 要】
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智能微网由于其分布式电源的灵活,高效应用变得越来越受欢迎,但由于各单元间的信息传输就容易受到恶意攻击且攻击手段变得越来越智能化与多样化。除此之外,攻击能力的不断提升给微网空间也带来了更多的安全事故。因此,为保护智能微网系统免受网络攻击的威胁和破坏,研究智能微网分布式控制策略就变得尤为重要。本文针对网络攻击存在时的智能微网分布式控制问题,对攻击存在时的系统进行建模并设计相应的控制策略,主要开展工作如
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智能微网由于其分布式电源的灵活,高效应用变得越来越受欢迎,但由于各单元间的信息传输就容易受到恶意攻击且攻击手段变得越来越智能化与多样化。除此之外,攻击能力的不断提升给微网空间也带来了更多的安全事故。因此,为保护智能微网系统免受网络攻击的威胁和破坏,研究智能微网分布式控制策略就变得尤为重要。本文针对网络攻击存在时的智能微网分布式控制问题,对攻击存在时的系统进行建模并设计相应的控制策略,主要开展工作如下:1.对于造成智能微网系统各单元间信息传输丢失而造成的性能下降的拒绝服务（Denial of Service,Do S）攻击,采用了一种分布式协同自适应弹性控制方法。首先以智能微网为对象,得到攻击存在时的动力学方程。其次,设计协同一致性状态反馈控制器,让它在一定程度上同步于所给的参考值。除此之外,为了让控制效果更佳,设计自适应弹性协议,让它一致最终有界,能实现全局电压调节。通过仿真验证所设计控制方法的合理性并与常见的模糊PID控制进行对比。2.针对可再生能源发电的随机性和隐身攻击脆弱性引起的问题,采用弹性∞方法。首先当加入风能和光伏（Photovoltaic,PV）等不确定性时,采用最小二乘有理函数逼近法确定系统不确定性边界,其次考虑到隐藏的攻击模型,如虚假数据注入（False Data Injection,FDI）攻击模型,设计弹性∞控制器,并用线性矩阵（LMI）不等式验证,并通过各种性能指标对其鲁棒性进行了比较。3.对于微网中加入时延不能保持同步的潜在网络欺骗攻击,采用了一种基于分布式观测器的协同控制器。当在有限时延下,根据共识算法进行一致性分析。为了更好地观察在有限时延和FDI攻击存在时的系统与未存在任何干扰系统变化的情况,设计了一种分布式状态观测器。通过数值模拟和在有限时延和FDI攻击下的实验验证了所采用策略的鲁棒性。4.针对Do S和FDI的联合攻击,采用了分布式协同控制器。基于通信间信息传输有关的拓扑知识以及分布式二级控制的原理,首先根据智能微网的潮流方程,对两种攻击元素存在时的系统进行建模,其次由于攻击对系统危害极大,分析了联合攻击存在的脆弱性并给出了攻击存在时系统达到稳定的条件。通过仿真验证了所采用控制方法的可行性。最后,经过对所做工作的深入分析和综合考虑,进一步对未来的研究工作进行了一些讨论和展望。
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