3、智能电网领域基于异常检测的上下文感知

智能电网领域基于异常检测的上下文感知

1. 引言

近年来，基于异常的检测在关键基础设施保护领域成为了极具挑战性的研究方向。尽管它在传统系统的入侵和故障检测中已有广泛应用，但并非所有现有技术都适用于网络极其复杂、动态且强互联的关键环境，比如智能电网系统。

智能电网由七个主要领域构成，包括控制系统、能源（生产、传输和分配）变电站、供应商、市场和终端用户。在这种环境下，监控、监督和数据采集等操作任务对于电网的正确使用至关重要。任何异常检测过程中的不准确、计算开销或对情况的误解，都可能导致整个电网控制的变化，进而影响其稳定性。

接下来我们将探讨现有基于异常的检测方法，评估它们在智能电网环境中的功能和适用性，特别关注那些可能导致控制性能下降的条件。

2. 通用架构和技术

智能电网的中央架构是一个分散式控制网络，能够与其他子域（如变电站）进行远程通信。智能电表、网关、远程终端单元（RTUs）、传感器和一组控制对象通过各种通信基础设施相互交互，包括回程、广域、现场、邻里和局域网（分别为 WANs、FANs、NANs 和 LANs）。这些基础设施基于有线和无线系统，如移动蜂窝技术、卫星、WiMAX、电力线通信、微波系统、光纤、蓝牙、Wi-Fi、无线传感器网络（WSNs）和以太网等。

高级计量基础设施（AMI）是一个双向接口，能够管理和与智能电表及公用事业业务系统进行交互，取代了传统的单向高级电表。这种互联主要关注服务的安全监控和能源生产的有效性，以满足实际需求。它能随时通知电价，并为终端用户提供定制化服务，以高效管理能源消耗。

控制交易由通信接口（如 RTUs、网关、服务器等）引导，这些接口作为远程变电站和中央系