|
بهینه سازی توپولوژی شبکه برق جهت مقاوم سازی در برابر حملات سایبری-فیزیکی
|
محمدمتین حسنی1   ، امیر خرسندی*1 |
| 1- دانشگاه صنعتی امیرکبیر |
|
|
چکیده: (1612 مشاهده) |
از گذشته تاکنون، امنیت سیستمهای قدرت و حفظ آنها در برابر حوادثی که با اثر زیاد و احتمال کم رخ می دهند مورد توجه بهره برداران سیستمهای قدرت بوده است. با این حال، هنوز با وقوع حوادث شدید عملکرد سیستمهای قدرت به طور شدیدی دچار اختلال می گردد. یک نمونه از این حوادث، حملات سایبری است. امروزه حملات و مخاطرات سایبری در شبکه برق افزایش یافته است. اگر سیستم بدون اقدامات متقابل و دفاعی مؤثر به کار گرفته شود، حملات مختلف سایبری ممکن است قابلیت اطمینان سیستم قدرت را به شدت به خطر بیاندازد. با توجه به اهمیت سیستمهای قدرت، تقویت تاب آوری شبکه های برق علیه حملات مخرب سایبری به عنوان یک مساله ی مهم نمود پیدا می کند. بنابراین به منظور پیشگیری و جلوگیری از تهدیدات و حملات، باید تاب آوری توپولوژی شبکه برق را بهبود بخشید. در رابطه با این موضوع میتوان مساله را در دو قدم مورد بررسی قرار داد:
1- انجام حملات هماهنگ سایبری به یک شبکه
2- دفاع در مقابل حملات انجام شده در قدم اول
برای دفاع در برابر حملات هماهنگ سایبری با شدت کمتر، معیار NTO پیشنهاد شده است که شامل اقدامات کلیدزنی و تقسیم بندی باس میباشد. به منظور نشان دادن تأثیرات حملات هماهنگ سایبری و همچنین اعتبار روش پیشنهادی، مطالعات موردی بر روی سیستم IEEE 57-BUS در نرم افزار GAMS انجام گرفته است.
|
|
| واژههای کلیدی: حملات سایبری-فیزیکی، تاب آوری، امنیت سایبری، بهینه سازی توپولوژی شبکه (NTO) |
|
|
متن کامل [PDF 880 kb]
(412 دریافت)
|
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
برق و کامپیوتر
دریافت: 1402/11/7 | پذیرش: 1403/11/20 | انتشار: 1404/1/19
|
|
|
|
|
|
|
| فهرست منابع |
1. Papic, M., Ekisheva, S. and Cotilla-Sanchez, E., 2020. A risk-based approach to assess the operational resilience of transmission grids. Applied Sciences, 10(14), p.4761. [ DOI:10.3390/app10144761] 2. Billinton, R., 1970. Power system reliability evaluation. Taylor & Francis. 3. Zadeh, L.A., 1978. Fuzzy sets as a basis for a theory of possibility. Fuzzy sets and systems, 1(1), pp.3-28. [ DOI:10.1016/0165-0114(78)90029-5] 4. Gholami, A., Aminifar, F. and Shahidehpour, M., 2016. Front lines against the darkness: Enhancing the resilience of the electricity grid through microgrid facilities. IEEE Electrification Magazine, 4(1), pp.18-24. [ DOI:10.1109/MELE.2015.2509879] 5. Liu, Z. and Wang, L., 2020. Leveraging network topology optimization to strengthen power grid resilience against cyber-physical attacks. IEEE Transactions on Smart Grid, 12(2), pp.1552-1564. [ DOI:10.1109/TSG.2020.3028123] 6. Kshetri, N. and Voas, J., 2017. Hacking power grids: A current problem. Computer, 50(12), pp.91-95. [ DOI:10.1109/MC.2017.4451203] 7. Golan, M.S. and Mohammadi, J., 2022, October. Mapping Disruption Sources in the Power Grid and Implications for Resilience. In 2022 North American Power Symposium (NAPS) (pp. 1-6). IEEE. [ DOI:10.1109/NAPS56150.2022.10012247] 8. Panteli, M., Trakas, D.N., Mancarella, P. and Hatziargyriou, N.D., 2017. Power systems resilience assessment: Hardening and smart operational enhancement strategies. Proceedings of the IEEE, 105(7), pp.1202-1213. [ DOI:10.1109/JPROC.2017.2691357] 9. Panteli, M., Mancarella, P., Trakas, D.N., Kyriakides, E. and Hatziargyriou, N.D., 2017. Metrics and quantification of operational and infrastructure resilience in power systems. IEEE Transactions on Power Systems, 32(6), pp.4732-4742. [ DOI:10.1109/TPWRS.2017.2664141] 10. Wang, C., Hou, Y., Qiu, F., Lei, S. and Liu, K., 2016. Resilience enhancement with sequentially proactive operation strategies. IEEE Transactions on Power Systems, 32(4), pp.2847-2857. [ DOI:10.1109/TPWRS.2016.2622858] 11. Shao, C., Shahidehpour, M., Wang, X., Wang, X. and Wang, B., 2017. Integrated planning of electricity and natural gas transportation systems for enhancing the power grid resilience. IEEE Transactions on Power Systems, 32(6), pp.4418-4429. [ DOI:10.1109/TPWRS.2017.2672728] 12. Panteli, M., Trakas, D.N., Mancarella, P. and Hatziargyriou, N.D., 2016. Boosting the power grid resilience to extreme weather events using defensive islanding. IEEE Transactions on Smart Grid, 7(6), pp.2913-2922. [ DOI:10.1109/TSG.2016.2535228] 13. Bie, Z., Lin, Y., Li, G. and Li, F., 2017. Battling the extreme: A study on the power system resilience. Proceedings of the IEEE, 105(7), pp.1253-1266. [ DOI:10.1109/JPROC.2017.2679040] 14. Soltan, S., Mittal, P. and Poor, H.V., 2019. Line failure detection after a cyber-physical attack on the grid using Bayesian regression. IEEE Transactions on Power Systems, 34(5), pp.3758-3768. [ DOI:10.1109/TPWRS.2019.2910396] 15. Ashok, A., Govindarasu, M. and Wang, J., 2017. Cyber-physical attack-resilient wide-area monitoring, protection, and control for the power grid. Proceedings of the IEEE, 105(7), pp.1389-1407. [ DOI:10.1109/JPROC.2017.2686394] 16. Liu, Z. and Wang, L., 2020. Leveraging network topology optimization to strengthen power grid resilience against cyber-physical attacks. IEEE Transactions on Smart Grid, 12(2), pp.1552-1564. [ DOI:10.1109/TSG.2020.3028123] |
|
Hasani M M, Khorsandi A. Optimizing the Topology of a Power Grid to Enhance its Resilience Against Cyber-Physical Attacks. ieijqp 2024; 13 (4) :11-18 URL: http://ieijqp.ir/article-1-982-fa.html
حسنی محمدمتین، خرسندی امیر. بهینه سازی توپولوژی شبکه برق جهت مقاوم سازی در برابر حملات سایبری-فیزیکی. نشریه کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران. 1403; 13 (4) :11-18 URL: http://ieijqp.ir/article-1-982-fa.html
|
