kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Reinforcement Learning Approach to Undetectable Attacks Against Automatic Generation Control
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Nätverk och systemteknik.ORCID-id: 0000-0002-9988-9545
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Nätverk och systemteknik.ORCID-id: 0000-0002-1958-5446
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Nätverk och systemteknik.ORCID-id: 0000-0002-4876-0223
2024 (Engelska)Ingår i: IEEE Transactions on Smart Grid, ISSN 1949-3053, E-ISSN 1949-3061, Vol. 15, nr 1, s. 959-972Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Automatic generation control (AGC) is an essential functionality for ensuring the stability of power systems, and its secure operation is thus of utmost importance to power system operators. In this paper, we investigate the vulnerability of AGC to false data injection attacks that could remain undetected by traditional detection methods based on the area control error (ACE) and the recently proposed unknown input observer (UIO). We formulate the problem of computing undetectable attacks as a multi-objective partially observable Markov decision process. We propose a flexible reward function that allows to explore the trade-off between attack impact and detectability, and use the proximal policy optimization (PPO) algorithm for learning efficient attack policies. Through extensive simulations of a 3-area power system, we show that the proposed attacks can drive the frequency beyond critical limits, while remaining undetectable by state-of-the-art algorithms employed for fault and attack detection in AGC. Our results also show that detectors trained using supervised and unsupervised machine learning can both significantly outperform existing detectors.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) , 2024. Vol. 15, nr 1, s. 959-972
Nyckelord [en]
Automatic generation control, reinforcement learning, false data injection attack, power system security, unknown input observer, partially observable Markov decision process
Nationell ämneskategori
Reglerteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-345054DOI: 10.1109/TSG.2023.3288676ISI: 001132788800056Scopus ID: 2-s2.0-85181397483OAI: oai:DiVA.org:kth-345054DiVA, id: diva2:1849231
Anmärkning

QC 20240405

Tillgänglig från: 2024-04-05 Skapad: 2024-04-05 Senast uppdaterad: 2024-04-05Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Shereen, EzzeldinKazari, KiarashDán, György

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Shereen, EzzeldinKazari, KiarashDán, György
Av organisationen
Nätverk och systemteknik
I samma tidskrift
IEEE Transactions on Smart Grid
Reglerteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 167 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf