一种基于事件的弹性共识算法，用于实现网络物理智能电网的安全、低碳运行

《Scientific Reports》：An event-based resilient consensus algorithm for secure and low-carbon operation of cyber-physical smart grids

　　

摘要

本文提出了一种基于分布式事件的控制系统架构，旨在提升信息物理智能电网的安全性和环境性能。该架构能够同时应对虚假数据注入（FDI）和拒绝服务（DoS）等协同网络攻击，并将碳排放交易（CET）机制纳入能源调度的优化过程中。该架构构建了一种新型的基于事件的弹性共识算法（ERCA），该算法将攻击检测与恢复机制整合到了分布式决策框架中。该算法采用基于信任节点的修正策略和可靠的确认信号机制，以确保在通信中断和数据篡改的情况下仍能保持状态估计的准确性和协调性。通过将碳定价直接纳入本地成本函数，该框架使得发电单元和响应式负载能够在无需中央监控的情况下实现经济高效且低碳的运行。在同时遭受FDI和DoS攻击的情况下，本文提出的方法收敛性得到了严格验证。在IEEE 41节点系统上的仿真研究表明，该框架能够维持电力平衡、稳定电价、确保排放数据的一致性，并降低总体碳排放量，即使在存在隐蔽性和破坏性网络入侵的情况下也是如此。