本发明涉及配电网络安全资源分配的，尤其涉及一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法及系统。
背景技术：
1、对于现有的配电网络中的针对攻击场景而言，攻击者不仅具备发动信息攻击的能力，且对电力系统的拓扑结构、负荷信息及控制策略有一定的了解。该场景下，攻击者可以针对配电网的运行状态制定进攻策略，而防御者也可以提前采取有效的防御措施以降低信息攻击对系统的影响。
2、现有的技术中，节点风险耦合度指标以辨识攻击下信息系统中薄弱环节，并依据评估结果对安全防御资源进行配置。通过分析信息元件异常状态对系统持续运行及抗干扰能力的影响来实现对薄弱/关键元件的辨识，并依据评估结果对防御资源进行配置以缓解攻击导致的危害。此类方法的本质是评估模型，该类模型优势在于可以直观的体现系统的运行状态及薄弱节点，但依据评估结果来指导资源配置的效果往往弱于优化模型，不能有效的降低配电网络在遭受攻击时的风险。因此，亟需一种对于针对性攻击配电网络的防御资源分配优化策略，降低配电网络在遭受攻击时的风险。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明提供了一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法及系统解决现有的防护资源配置方法防护措施效果差，无法有效降低配电网在遭受攻击时的风险危害的问题。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5、第一方面，本发明实施例提供了一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，包括：将进攻资源分配至配电网任意配电网终端设备并建立进攻策略，将防御资源配置至各配电网终端设备并建立防御策略；
6、基于配电网的实际运行状态，构建配电网系统风险模型，并基于所述进攻策略以及防御策略建立动态攻防博弈双层数学规划模型；
7、利用所述动态攻防博弈双层数学规划模型进行优化计算，求得配电网系统在当前风险模型下的风险下界和风险上界；
8、当所述风险下界与风险上界的差值达到预设收敛阈值，或优化迭代过程达到最大允许迭代次数时，终止计算过程，并输出最终的防护资源分配方案。
9、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：所述进攻策略表示为：
10、
11、
12、其中，i为攻击资源分配策略的数量，ca为进攻策略，ns为受到威胁的终端设备的数量，sa为攻击者拥有的攻击资源，为攻击资源分配策略中攻击者在第z个终端设备上分配的攻击资源；
13、所述防御策略表示为：
14、
15、
16、其中，j为防御资源分配策略的数量，cd为防御策略，nd为防御资源分配策略的数量，sd为防御者具有的资源能进行安全配置的终端设备数量，为防御资源分配策略中防御者对第k个终端设备进行的安全配置。
17、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：基于配电网的实际运行状态，构建配电网系统风险模型包括：将配电网区域划分为e1区域，e2区域，e3区域以及e4区域；
18、所述e1区域为负荷节点所在馈线段的上游区域；所述e2区域为负荷节点所在馈线段的下游区域；所述e3区域为负荷节点所在馈线段；所述e4区域为负荷节点所在馈线支路邻接的馈线支路。
19、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：还包括：
20、所述配电网系统风险模型表示为：
21、
22、
23、
24、
25、
26、其中，l为系统中所有负荷节点的集合，和分别代表节点m正常状态和故障状态下的负荷节点风险，be1、be2、be3、be4分别代表e1、e2、e3、e4的区域，rm-w为负荷节点m由于be1区域母线w影响而带来的风险，rm-x为负荷节点m由于be2区域母线x影响而带来的风险，rm-y为负荷节点m由于be3区域母线y影响而带来的风险，rm-z为负荷节点m由于be4区域母线z影响而带来的风险，为负荷节点m由于母线w故障而导致的故障率，为负荷节点m由于母线w故障而导致的停电时间，lm为负荷节点m的功率，为负荷节点m在正常状态下因远程终端受到完整性攻击而停电的概率，为负荷节点m在正常状态下因远程终端受到完整性攻击而停电的时间，rm为负荷节点m的风险，r为系统风险。
27、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：基于进攻策略以及防御策略建立动态攻防博弈双层数学规划模型包括：将防御者在获得攻击者的进攻策略后对防御资源进行优化分配，攻击者在获得的防御者的资源分配策略后，选择最严重的进攻策略；
28、动态攻防博弈双层数学规划模型表示为：
29、
30、s.t.gd(cd,sd)≥0
31、
32、s.t.ha(ca,sa)≥0
33、其中，hd，ha分别为上层规划模型和下层规划模型的约束条件，ca*为进攻策略的优化解，cd*为防御策略的优化解。
34、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：利用所述动态攻防博弈双层数学规划模型进行优化计算，求得配电网系统在当前风险模型下的风险下界和风险上界包括：
35、基于防御策略的优化解计算风险下界rl，表示为：
36、rl＝r(cd*,ca)
37、基于进攻策略的优化解计算风险上界ru，表示为：
38、ru＝r(cd*,ca)。
39、作为本发明所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的一种优选方案，其中：输出最终的防护资源分配方案包括：
40、所述动态攻防博弈双层数学规划模型在每一轮迭代中，根据当前风险模型及资源分配情况，调整进攻策略和防御策略，计算新的风险下界和风险上界；
41、在每轮迭代结束后，计算风险下界与风险上界的差值，若所述风险下界与风险上界的差值达到预设收敛阈值，则表示风险评估结果已趋于稳定，满足收敛条件，终止计算过程，输出当前迭代得到的第一防护资源分配方案；否则继续迭代，直至达到预设收敛阈值或达到最大允许迭代次数；
42、若当前迭代次数达到最大允许迭代次数，所述风险下界与风险上界的差值未达到预设收敛阈值时，也终止计算过程，输出当前迭代得到的第二防护资源分配方案。
43、第二方面，本发明提供了一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配系统，包括：
44、策略建立模块，用于将进攻资源分配至配电网任意配电网终端设备并建立进攻策略，将防御资源配置至各配电网终端设备并建立防御策略；
45、模型建立模块，用于基于配电网的实际运行状态，构建配电网系统风险模型，并基于所述进攻策略以及防御策略建立动态攻防博弈双层数学规划模型；
46、优化计算模块，用于利用所述动态攻防博弈双层数学规划模型进行优化计算，求得配电网系统在当前风险模型下的风险下界和风险上界；
47、资源分配模块，用于当所述风险下界与风险上界的差值达到预设收敛阈值，或优化迭代过程达到最大允许迭代次数时，终止计算过程，并输出最终的防护资源分配方案。
48、第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：
49、存储器和处理器；
50、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的步骤。
51、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的步骤。
52、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过采用博弈模型，使用双层数学规划模型求取全局最优解，能够有效的降低配电网络在遭受攻击时的风险，在该防御资源分配策略下，无论攻击者如何选取进攻策略，都能保证系统风险均小于某一限定风险值，有效地缓解信息攻击下的系统风险，降低了配电网在遭受攻击时的风险危害。
1.一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，基于配电网的实际运行状态，构建配电网系统风险模型包括：将配电网区域划分为e1区域，e2区域，e3区域以及e4区域；
4.如权利要求3所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，还包括：
5.如权利要求4所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，基于进攻策略以及防御策略建立动态攻防博弈双层数学规划模型包括：将防御者在获得攻击者的进攻策略后对防御资源进行优化分配，攻击者在获得的防御者的资源分配策略后，选择最严重的进攻策略；
6.如权利要求5所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，利用所述动态攻防博弈双层数学规划模型进行优化计算，求得配电网系统在当前风险模型下的风险下界和风险上界包括：
7.如权利要求6所述的基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法，其特征在于，输出最终的防护资源分配方案包括：
8.一种基于配电网针对性攻击的防护资源分配系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于配电网针对性攻击的防护资源分配方法的步骤。
