电力信息物理系统需求操控攻击策略及防护分析

作     者：严康 陆艺丹 白晓清 李滨 YAN Kang;LU Yidan;BAI Xiaoqing;LI Bin

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 广西电网有限责任公司电力科学研究院广西壮族自治区南宁市530023 湖南大学电气与信息学院湖南省长沙市410082 广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学)广西壮族自治区南宁市530004 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2025年第49卷第8期

页      面：178-188页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20240788) 国家自然科学基金资助项目(51967001) 

主　　题：配电网 信息物理系统 网络攻击 需求操控攻击 异构设备 可控负荷 物联网 

摘      要：随着大规模配电网用户侧电力异构物联设备(简称配电网用户侧物联设备)接入电力系统,互联网中用户负荷控制业务的主导地位愈加明显。由此,电力系统存在一条跨越信息物理空间的攻击路径——需求操控攻击,致使电力系统面临一种新型的网络安全威胁。在此背景下,研究需求操控攻击策略对于电力系统抵御该类网络攻击具有重要的指导意义。首先,文中阐述了黑客如何利用配电网用户侧物联设备实施需求操控攻击以及其特点,并基于负荷特征和电力设备运行特征制定电力系统中异常负荷规模约束。然后,以低攻击代价诱导传输线路故障为目的探讨需求操控攻击策略,分析了在该类需求操控攻击情景下传输线路的脆弱性。最后,通过多场景下的多个IEEE标准系统仿真验证了需求操控攻击可以低代价地影响电力系统运行安全。