Повышение точности оценки состояния электрической сети в условиях кибератак с использованием медианной фильтрации

Цель работы - применение медианной фильтрации для повышения точности оценки состояния электроэнергетических систем в условиях кибератак. Медианная фильтрация - метод нелинейной обработки информации, нашедший широкое применение в цифровой обработке изображений. Она осуществляется посредством движения некоторой апертуры вдоль дискретизированной последовательности и замены значения элемента последовательности в центре апертуры медианой исходных значений отсчетов внутри апертуры. Достоинствами предлагаемого метода является его способность «отбрасывать» значения с большой погрешностью, исключая их влияние на общую оценку состояния энергосистем. Следует отметить простоту реализации метода. Обоснование преимуществ метода медианной фильтрации производилось путем моделирования участка электрической сети в программном комплексе PSCAD. Имитировались измерения токов и напряжений в каждом узле энергосистемы с использованием устройств синхронизированных векторных измерений. На основе полученных измерений производилась оценка состояния методом наименьших квадратов с дополнительной одномерной или двумерной медианной фильтрацией. Результаты оценки состояния указанными способами показали, что метод наименьших квадратов в условиях кибератак на каналы связи является недостаточно эффективным, так как одна грубая ошибка искажает результаты оценки состояния, в то время как медианная фильтрация обеспечивает высокую точность. Предложенный метод медианной фильтрации в отличие от оценки состояния методом наименьших квадратов позволяет снизить воздействие кибератак на энергосистему. Медианная фильтрация является перспективным инструментом для решения задач оценки состояния электрической сети, применение которого приведет к большей надежности электрических сетей в условиях кибератак.

интеллектуальные электрические сети, кибербезопасность, киберугроза, кибератака, метод взвешенных наименьших квадратов, медианная фильтрация