褚云龙 谢丽荣 张小东 任 景 刘鹏飞

（1.国家电网公司西北分 西安 710048）（2.国网南京南瑞集团公司（国网电力科学研究院） 南京 211106）（3.国电南瑞科技股份有限公司 南京 211106）（4.智能电网保护和运行控制国家重点实验室 南京 211106）

1 引言

智能电网可以显著提高电网的效率和可靠性［1］，其作为相互连接的配电网，可以通过双向通信和电力流动来简化电力传输、分配、监控和控制［2～4］。智能电网安全包括对通信网络和配电网的保护，这是由于这两个系统需要确保访问的可用性以及在威胁下的稳定性［5～6］。如果网络状态信息被恶意篡改，网络可能会因物理损坏而造成区域供电不稳定［7］。因此，状态估计是建立能源管理中心电网实时模型的关键功能。

为了确保状态估计的完整性，目前的电网系统采用了坏数据检测（BDD）来过滤由设备故障或恶意攻击引起的错误测量数据［8］。电力系统可使用BDD系统来检测由设备故障、遥测故障和通信噪声引起的随机误差。随着配电网结构变得越来越复杂，通过综合通信网络攻击电力系统的方式也越来越多。利用配电网拓扑的雅可比（Jacobian）矩阵生成的攻击可以轻松地绕过BDD 系统［9］。然而由于系统中可能出现新的漏洞，因此BDD 系统可能无法彻底保护系统。

本文在介绍智能电网系统模型，状态估计和BDD的基础上，分析了传统的错误数据注入攻击的特点，给出了PCA的基本原理和所提出的错误数据注入攻击。利用累积分布函数（CDF）分析了BDD对所提注入攻击的性能表现。……