摘要
全球导航卫星系统（GNSS）是智能电网中逆变器式流式测量单元（PMUs）的主要时间同步方法，但该系统极易受到时间同步攻击（TSAs）的影响。这类攻击会扰乱测量结果的准确性，对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。为快速检测时间同步攻击并降低时间误差对PMU传感器网络的影响，本文提出了一种基于载波多普勒皮尔逊相关系数估计的攻击检测方法。该方法无需对现有商用接收器进行任何修改即可直接应用。该方法利用了这样一个事实：在受到时间同步攻击时，每个卫星通道中的载波多普勒频移会表现出一致的变化；因此，如果各通道之间存在相关性，就可以通过皮尔逊相关系数估计迅速检测出由时间同步攻击引起的载波多普勒频移的变化。在时间同步攻击检测实验中，该方法与四种现有的检测方法在自主开发的实验平台上进行了对比。实验结果表明，与其他四种方法相比，本文提出的方法响应速度更快（快4至22秒），检测精度更高，检测统计数据的差异也更为显著。值得注意的是，随着伪造攻击速度的降低和伪造行为的隐蔽性的增强，这些优势更加明显，说明该方法具有很强的抗复杂攻击能力。同时，该方法计算开销较低，适合嵌入式PMU系统的实现，从而提升了关键基础设施中传感器层的安全性。这项工作为电力系统的广域监测和控制提供了可靠的同步测量数据。
