دانلود ترجمه مقاله چارچوب کنترلی سایبر فیزیکی برای پایداری گذرا

1. مقدمه 2. کنترل شبکه هوشمند انعطاف پذیر 3. چارچوبی برای کنترل سایبر فیزیکی 4. کنترل خطی فیدبک پارامتری 5. عملکرد مشخصه تاخیر 6. نتایج عددی 7. نتیجه گیری

چکیده – حملات انکار سرویس و تاخیر ارتباطی، چالش هایی را برای بهره برداری از سیستم های کنترلی در سیستم های قدرت ایجاد کرده اند. به طور خاص، تاخیر بیش از حد بین سنسورها و کنترل کننده ها می تواند عملکرد طرح های کنترل پراکنده را به طور جدی با مشکل مواجه کند. در این مقاله، ما چارچوبی را برای کنترل سایبر فیزیکی مقاوم در برابر تاخیر سیستم های شبکه هوشمند را برای کاربردهای پایداری گذرا ارائه داده ایم. طرح کنترل پیشنهادی، ساختار خود را بسته به مقدار زمان تاخیر، وفق می دهد. به عنوان مثال، ما یک الگوی کنترلی خطی سازی فیدبک پارامتریکی (PFL) را در نظر گرفته و "آگاهی سایبری" نامیده ایم. یک طرح سازگار با تاخیر که روی مشخصه های کنترلی PFL تاثیر می گذارد، برای افزایش تحمل در برابر تاخیر زمانی سیستم های قدرت، ارائه شده است. بسته به تاخیر اطلاعاتی ارائه شده در شبکه هوشمند، پارامترها و ساختار کنترل کننده PFL بر اساس آن اتخاذ شده تا عملکرد، بهینه سازی گردد. انعطاف پذیری بهبود یافته، با استفاده از کنترلر PFL در سیستم های قدرت 39 باسه نیوانگلند و سیستم تست 9 باسه WECC نشان داده شده و در ادامه، دقت اختلالات سایبری و فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان می دهند که کنترل کننده سایبر فیزیکی می تواند تاخیر ذاتی را بدون تاثیر قابل توجه در عملکرد، تحمل نماید. مقدمه: شبکه های قدرت مدرن، تکنولوژی های سنسور، ارتباطات و کنترل را برای بهبود انعطاف پذیری و بهره وری مورد استفاده قرار می دهند. چنین تکنولوژی های شبکه هوشمندی می توانند شارش اطلاعات دو جهته ای را امکان پذیر سازند. علاوه بر این، ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر به شبکه هوشمند می تواند پایه ای برای طرح های کنترلی مدرن باشد. با این حال، قابلیت اطمینان دارایی های سایبری و فیزیکی در شبکه هوشمند، یکی از اولویت های مهم محسوب می گردد.

Denial of service attacks and communication latency pose challenges for the operation of control systems within power systems. Specifically, excessive delay between sensors and controllers can substantially worsen the performance of distributed control schemes. In this paper, we propose a framework for delay-resilient cyber-physical control of smart grid systems for transient stability applications. The proposed control scheme adapts its structure depending on the value of the latency. As an example, we consider a parametric feedback linearization (PFL) control paradigm and make it “cyber-aware.” A delay-adaptive design that capitalizes on the features of PFL control is presented to enhance the time-delay tolerance of the power system. Depending on the information latency present in the smart grid, the parameters and the structure of the PFL controller are adapted accordingly to optimize performance. The improved resilience is demonstrated by applying the PFL controller to the New England 39-bus and WECC 9-bus test power systems following the occurrence of physical and cyber disturbances. Numerical results show that the proposed cyber-physical controller can tolerate substantial delays without noticeable performance degradation. INTRODUCTION: Modern power grids employ control, communications, and sensor technologies to improve resilience and efficiency. Such smart grid technologies can allow bidirectional information flow. In addition, the integration of more renewable energy sources into the power grid can enable nontraditional control schemes. However, reliability of the cyber and physical assets of the smart grid is a paramount priority.