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Método de diagnóstico de fallas mejorado por GNN para ataques ciberfísicos paralelos en redes eléctricas

Created by
  • Haebom

Autor

Junhao Ren, Kai Zhao, Guangxiao Zhang, Xinghua Liu, Chao Zhai, Gaoxi Xiao

Describir

Este artículo estudia el problema del diagnóstico de fallos de un modelo de flujo de potencia linealizado (CC) bajo un ataque ciberfísico paralelo (PCPA). El PCPA daña simultáneamente las líneas de transmisión físicas e interrumpe la transmisión de datos de medición, comprometiendo o retrasando la protección y recuperación del sistema. Los mecanismos de ataque físico incluyen no solo fallos en la línea de transmisión, sino también la modulación de admitancia mediante dispositivos del sistema de transmisión de potencia CA flexible distribuido (D-FACTS) comprometidos, por ejemplo. Para abordar este problema, proponemos un marco de diagnóstico de fallos basado en la programación entera metamixta (MMIP) que integra la localización de fallos basada en red de atención gráfica (GAT-FL). En primer lugar, derivamos condiciones de reconstrucción de mediciones que permiten reconstruir mediciones desconocidas en la región atacada a partir de las mediciones disponibles y la topología del sistema. Con base en estas condiciones, formulamos la tarea de diagnóstico como un modelo MMIP. GAT-FL predice la distribución de probabilidad de posibles ataques físicos, la cual se incorpora a los coeficientes de la función objetivo del MMIP. La resolución del MMIP proporciona estimaciones óptimas de la ubicación y el tamaño del ataque, que se utilizan para reconstruir el estado del sistema. Para demostrar la eficacia del algoritmo de diagnóstico de fallas propuesto, realizamos simulaciones experimentales en casos de prueba del estándar de bus IEEE 30/118.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentación de un marco eficaz basado en MMIP para el diagnóstico de fallas de la red eléctrica en entornos PCPA.
Mejora de la precisión de la predicción de la ubicación de ataques físicos utilizando GAT-FL.
Garantizar la posibilidad de diagnóstico de fallos en situaciones de datos incompletos mediante la derivación de condiciones para reconstruir valores medidos.
La eficacia del algoritmo se demuestra mediante verificación experimental utilizando el sistema de bus IEEE 30/118.
Limitations:
Limitaciones de precisión debido al uso de modelos de flujo de potencia de CC linealizados
Puede que no refleje completamente la complejidad de los sistemas de energía reales
La complejidad computacional del problema MMIP puede aumentar con el tamaño del sistema.
Es necesario examinar la generalización de varios tipos de ataques PCPA.
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