电力系统状态估计(power system state estimation,PSSE)在现代智能电网的稳定运行中起着至关重要的作用,但它也容易遭受网络攻击。虚假数据注入攻击(false data injection attacks,FDIA)是最常见的网络攻击方式之一,它可以篡改量测数...电力系统状态估计(power system state estimation,PSSE)在现代智能电网的稳定运行中起着至关重要的作用,但它也容易遭受网络攻击。虚假数据注入攻击(false data injection attacks,FDIA)是最常见的网络攻击方式之一,它可以篡改量测数据并绕过不良数据检测(bad data detection,BDD)机制,从而导致不正确的状态估计结果。文中提出一种基于数据驱动的针对PSSE的FDIA防御框架,该框架包含异常检测子框架和数据恢复子框架。异常检测部分采用改进的图卷积网络(improved graph convolutional network,IGCN)模型,该模型采用动态的边缘条件滤波器作用于图结构中,有效利用电力系统的拓扑信息、节点特征和边特征,从而检测出异常值。数据恢复部分采用变分自编码器(variational auto-encoder,VAE)模型,该模型将深度学习思想与贝叶斯推理相结合,可以有效地将异常数据恢复到在正常运行情况下的数值。针对不同攻击强度和攻击程度下的IEEE 14系统进行案例研究,以评估防御框架的检测与恢复性能。仿真结果表明,基于IGCN的异常检测子框架性能优于常规的数据驱动模型框架,其总体精确率为99.348%,召回率为99.331%,F1值为99.324%,基于VAE的数据恢复子框架的总体平均绝对误差为0.00534 p.u.,证明了防御框架优异的检测与恢复性能。展开更多
为促进电力行业的低碳化和清洁化发展,中国相继建立碳市场和绿证市场,对电力市场产生显著影响。在此背景下,提出了一种随机环境下计及绿证与碳配额约束的电力市场均衡分析方法。首先,综合考虑发电机组报价约束、碳配额约束、绿证量价关...为促进电力行业的低碳化和清洁化发展,中国相继建立碳市场和绿证市场,对电力市场产生显著影响。在此背景下,提出了一种随机环境下计及绿证与碳配额约束的电力市场均衡分析方法。首先,综合考虑发电机组报价约束、碳配额约束、绿证量价关系和风电的随机性,建立了一个新的双层电力市场均衡分析模型。其次,利用最优性条件替代下层问题,将单个发电商的双层模型转化为均衡约束规划问题(mathematical program with equi-librium constraints,MPEC)。为求解多主体的市场均衡,将所有发电商对应的MPEC等效为库恩-塔克条件,从而构建均衡约束-均衡规划问题(equilibrium problem with equilibrium constraints,EPEC),并采用大M法和二进制展开法等线性化手段加以求解。最后,通过算例模拟了不同绿证与碳配额约束下的电力市场均衡状态,验证了所提方法的有效性。展开更多
文摘电力系统状态估计(power system state estimation,PSSE)在现代智能电网的稳定运行中起着至关重要的作用,但它也容易遭受网络攻击。虚假数据注入攻击(false data injection attacks,FDIA)是最常见的网络攻击方式之一,它可以篡改量测数据并绕过不良数据检测(bad data detection,BDD)机制,从而导致不正确的状态估计结果。文中提出一种基于数据驱动的针对PSSE的FDIA防御框架,该框架包含异常检测子框架和数据恢复子框架。异常检测部分采用改进的图卷积网络(improved graph convolutional network,IGCN)模型,该模型采用动态的边缘条件滤波器作用于图结构中,有效利用电力系统的拓扑信息、节点特征和边特征,从而检测出异常值。数据恢复部分采用变分自编码器(variational auto-encoder,VAE)模型,该模型将深度学习思想与贝叶斯推理相结合,可以有效地将异常数据恢复到在正常运行情况下的数值。针对不同攻击强度和攻击程度下的IEEE 14系统进行案例研究,以评估防御框架的检测与恢复性能。仿真结果表明,基于IGCN的异常检测子框架性能优于常规的数据驱动模型框架,其总体精确率为99.348%,召回率为99.331%,F1值为99.324%,基于VAE的数据恢复子框架的总体平均绝对误差为0.00534 p.u.,证明了防御框架优异的检测与恢复性能。
文摘为促进电力行业的低碳化和清洁化发展,中国相继建立碳市场和绿证市场,对电力市场产生显著影响。在此背景下,提出了一种随机环境下计及绿证与碳配额约束的电力市场均衡分析方法。首先,综合考虑发电机组报价约束、碳配额约束、绿证量价关系和风电的随机性,建立了一个新的双层电力市场均衡分析模型。其次,利用最优性条件替代下层问题,将单个发电商的双层模型转化为均衡约束规划问题(mathematical program with equi-librium constraints,MPEC)。为求解多主体的市场均衡,将所有发电商对应的MPEC等效为库恩-塔克条件,从而构建均衡约束-均衡规划问题(equilibrium problem with equilibrium constraints,EPEC),并采用大M法和二进制展开法等线性化手段加以求解。最后,通过算例模拟了不同绿证与碳配额约束下的电力市场均衡状态,验证了所提方法的有效性。
