دانلود ترجمه مقاله مسائل امنیت سایبری در شبکه های هوشمند: روش های تشخیص حملات سایبری

1. مقدمه 2. مواد و روشها 3. نتایج 4. نتیجه گیری

مقدمه: توجیه عقلانی سیستم قدرت (EPS)، زیرساخت لازم انتقال، توزیع و مصرف انرژی الکتریکی کارا را ارائه کرده و براساس تجمیع EPS با شبکه های اطلاعاتی می باشد [1]. معایب قابل توجه چنین تجمیعی، به مسائل امنیت سایبری مربوط هستند که در سالهای اخیر اهمیت زیادی کسب کرده اند [2]. باید توجه کرد که صنعت برق به زیرساخت بحرانی [3,12] تعلق دارد و عملکرد یکنواخت آن، مولفه مهم قابلیت اطمینان سیستم های اقتصادی است [4]. متاسفانه، روشهای اصلی که امنیت سایبری را تضمین می کنند و اکنون در شبکه های برق استفاده می شوند [1,5]، از فناوریهای اطلاعاتی گرفته شده و به مشخصات تولید برق مربوط می باشند. هدف تحقیق، حل الگوریتم مبتنی بر کنترل پیوسته پارامترهای EPS برای آشکارسازی حملات سایبری می باشد. بعلاوه، تجزیه و تحلیل سناریوها و آسیب ناشی از حملات سایبری، که در قطعی متوالی تاسیسات تولید برق بیان شده است، اجرا گردید. برای تحقیق درباره موضوع، سایت EPS شامل منبع شبکه حلقه 220 kV و شبکه توزیع حلقه 110kV، انتخاب شد (تصویر1). مجموعه شبکه برق شامل ایستگاه های برق فرعی با ترانسفورماتورهای خودکار، ترانسفورماتورها و همچنین خطوط انتقال اضافه بار می باشد. منبع برق مشتریان دو مورد می باشد: سیستم برق مشترک که با سیستم های فرعی مجاور حلقه 220kV و TTP محلی حلقه 110kV ارتباط برقرار می کند. در آزمایشات شبیه سازی چندگانه، پارامترهای حالات عملیاتی نرمال، فوری و پسافوری شبکه الکتریکی برآورد شدند (تصویر1). برای اجرای محاسبات چرخه ای حالات فوریتی گره ها و شاخه های شبکه برق، نرم افزار ویژه در ویژوال بیسیک و با واسط گرافیکی به شکل صفحه گسترده اکسل مایکروسافت توسعه یافت. نرم افزار از روش حلقه برای محاسبه خطای سیستم و از روش پتانسیل گره برای محسابه شرایط نرمال استفاده می کند.

INTRODUCTION: The intellectualization of electrical power systems (EPS) creates the required infrastructure for efficient transmission, distribution and consumption of electrical energy, and is based on the integration of EPS with information networks [1]. Significant disadvantages of this integration are related to the problems of cybersecurity, which are especially acute in recent times [2]. It should be noted that the electric power industry belongs to a critical infrastructure [3, 12], and its smooth functioning is an important component of economic systems reliability [4]. Unfortunately, the main methods ensuring cybersecurity, which are now used in electrical networks [1, 5], are borrowed from the field of information technologies and are in no way related to the electric power production specifics. The object of the research is to work out an algorithm based on continuous monitoring of EPS parameters to detect cyberattacks. Additionally, the analysis of scenarios and damage from cyber-attacks, expressed in consecutive outages of electric power facilities, is carried out. To carry out research on the topic, an EPS site consisting of 220 kV ring mains supply and 110 kV ring distribution networks was selected (Figure 1). The electric grid complex includes electric substations with autotransformers and transformers, as well as overhead transmission lines. Consumers’ power supply comes from two sources: the joint electric power system communicating with the neighboring subsystems in the 220 kV ring and the local TPP in the 110 kV ring. In the course of multiple simulation experiments, the parameters of normal, post-emergency and emergency steadystate operation modes of the electric network were estimated (Figure 1). To implement cyclic calculations of emergency modes for nodes and branches of the electrical network, a special software in Visual Basic with a graphical interface in the form of a Microsoft Excel spreadsheet was developed. The software uses the loop method to calculate system-fault duty and the nodal potential method to calculate normal conditions.