دانلود ترجمه مقاله امنیت سایبر-فیزیکی شبکه های توزیع اکتیو در شبکه هوشمند

1. مقدمه 2. شبکه های توزیع اکتیو 3. چالش ها، تهدیدات و الزامات امنیت سایبری در ADNها 4. امنیت سایبر-فیزیکی ادوات و سنسورها در ADNها 5. امنیت سایبر-فیزیکی عملیات های حیاتی در ADNها 6. ریزشبکه ها و منابع انرژی پراکنده 7. خودروهای الکتریکی 8. امنیت سایبر-فیزیکی اینترنت اشیا و حملات به بارهای خانه هوشمند 9. راهکارهای امنیت سایبر-فیزیکی از سوی تولیدکنندگان 10. امنیت انرژی 11. نتیجه گیری و پژوهش های آینده

چکیده – سیستم‌های توزیع در حال تکامل از شبکه‌های سنتی غیرفعال به شبکه‌های توزیع اکتیو (ADNs) هستند. بر خلاف شبکه‌های توزیع سنتی، ADNs با جریان توان دو جهته، نفوذ بالای منابع انرژی پراکنده (DERs)، قابلیت‌های ذخیره‌سازی و استراتژی‌های کنترل پیشرفته مشخص می‌شوند. لایه‌های متعدد ارتباطات، حسگری و محاسبات برای نظارت، کنترل و حفاظت از انواع اجزا و عملیات‌های حیاتی در ADNs ادغام می‌شوند. با این حال، این وابستگی افزایش‌یافته به فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات، قرار گرفتن ADNs در معرض حملات سایبری را افزایش می‌دهد. در سال‌های اخیر، چندین مقاله با تمرکز بر امنیت سایبری-فیزیکی (CPS) شبکه‌های هوشمند منتشر شده است. با این حال، مقالات بررسی منتشر شده عمدتاً بر سطح انتقال تهدیدات و چالش‌های شبکه هوشمند تأکید دارند، با تمرکز اندک بر ADNs. با توجه به استقرار سریع ADNs و افزایش تهدیدات سایبری علیه شبکه‌های برق و زیرساخت‌های حیاتی، ما در این مقاله انگیزه‌ای داریم تا مروری ارائه کنیم و بر تحقیقات پیشرفته اخیر در زمینه CPS برای ADNs متمرکز شویم. این مقاله اولین بررسی تحقیقات به موقع در زمینه CPS از ADNs با تمرکز بر عملیات‌ها و اجزای حیاتی ADN را نشان می‌دهد. جنبه‌های سایبری-فیزیکی هر عملیات/اجزای حیاتی مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. علاوه بر این، چالش‌ها و الزامات پروتکل‌ها و استانداردهای ارتباطی مرتبط ارائه می‌شوند. امنیت سایبری دستگاه‌ها و سنسورهای ADN از جمله واحدهای اندازه‌گیری فازور (PMUs)، کنتورهای هوشمند، زیرساخت اندازه‌گیری پیشرفته و رله‌های حفاظتی به طور مفصل مورد بحث قرار می‌گیرند. علاوه بر این، مطالعه جامعی از محرک‌ها و فعال‌کننده‌های کاربردی ADNs از جمله ریزشبکه ها، خودروهای الکتریکی (EVs)، اینترنت اشیا (IoT) و خانه‌های هوشمند انجام می‌شود. راه‌حل‌های بالقوه و موجود توسط صنعت برجسته می‌شوند. در نهایت، نتایج بررسی و جهت‌گیری‌ها برای کار آینده ارائه می‌شوند تا مسیرهای نوظهور تحقیق را برجسته کنند.

Distribution systems are evolving from traditional passive networks into, what is known as, Active Distribution Networks (ADNs). Unlike traditional distribution networks, ADNs are characterized by bi-directional power flow, the high penetration of DERs, storage capabilities and sophisticated control strategies. Multiple layers of communications, sensing and computation are being integrated into ADNs for monitoring, control and protection of a variety of components and critical operations. This enhanced dependency on information and communication technologies, however, increases the exposure of ADNs to cyber-attacks. Several papers have been published in recent years with a focus on cyber-physical security (CPS) of smart grids. However, the published survey papers primarily emphasize the transmission level of smart grid threats and challenges, with little focus on the ADNs. Given the rapid deployment of ADNs and the increasing cyber threats against power grids and critical infrastructures, we are motivated, in this article, to present a review and survey focused, instead, on the latest research advancements in the area of CPS for ADNs. This paper represents the first survey of timely research in the area of CPS of ADNs with a focus on ADN critical operations and components. The cyber-physical aspects of each critical operation/component are analyzed. In addition, the challenges and requirements of associated communication protocols and standards are presented. Cybersecurity of ADN devices and sensors including Phasor Measurement Units (PMUs), smart meters, advanced metering infrastructure and protection relays are discussed in detail. Moreover, a thorough study of ADNs application drivers and enablers including microgrids, Electric Vehicles (EVs), Internet-of-Things (IoT) and smart homes is conducted. Potential and existing solutions by industry are highlighted. Finally, survey outcomes and directions for future work are presented to highlight emerging avenues of research.