基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究

王新宇; 罗小元; 朱鸣皋; 张浩

doi:10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2025.12.12

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基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究

网络安全 | 更新时间：2026-01-07

- 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究
- 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究
- 电力信息与通信技术 2025年23卷第12期页码：122-129
- 作者机构：
  
  1. 燕山大学电气工程学院
  2. 阜阳师范大学物理与电子工程学院
  3. 国网冀北电力有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目（62473328）;河北省自然科学基金面上项目（F2025203071）
- DOI：10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2025.12.12
  中图分类号： TM76
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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王新宇, 罗小元, 朱鸣皋, 等. 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究[J]. 电力信息与通信技术, 2025,23(12):122-129.

王新宇, 罗小元, 朱鸣皋, et al. 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究[J]. 2025, 23(12): 122-129.
王新宇, 罗小元, 朱鸣皋, 等. 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究[J]. 电力信息与通信技术, 2025,23(12):122-129. DOI： 10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2025.12.12.

王新宇, 罗小元, 朱鸣皋, et al. 基于PINN的智能电网虚假数据攻击检测研究[J]. 2025, 23(12): 122-129. DOI： 10.16543/j.2095-641x.electric.power.ict.2025.12.12.

摘要

为检测智能电网中隐蔽的虚假数据注入攻击(false data injection attack

FDIA)，文章提出一种基于物理信息神经网络(physics-informed neural network

PINN)的FDIA检测方法。该方法融合数据驱动能力与物理模型约束，旨在突破传统单一依赖数据或模型方法的局限。即通过将电网运行的物理规律(交流潮流方程)作为软约束嵌入神经网络训练过程，构建物理与数据双驱动的复合损失函数，使PINN模型不仅学习历史数据的统计特征，还能从物理一致性角度判别异常。这一机制增强了对不遵循物理规律的隐蔽攻击的敏感性，有效提升了模型在未知攻击模式下的泛化能力与检测可靠性。基于IEEE 14总线系统的仿真实验表明，与时域卷积网络(temporal convolutional network

TCN)、图卷积网络(graph convolutional network

GCN)及GCN-LSTM等传统数据驱动方法相比，所提PINN模型在准确率、精确率、召回率和F1-Score 4项指标上分别提升了1.16%、1.15%、3.99%和3.07%，验证了其优越性能。

Abstract

关键词

Keywords

references

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