圖1:在OK Ridge National Laboratory中,電網測試床受到電網護罩網絡的保護。 (2)5放大器; (3)1 A/120 V放大器; (4)能源(5)觀看Vex Pores(6)觀看Schweitzer Engineering Laboratories,Inc。 (SEL)的主要結果(7)SEL-451; (8)開關以太網(9)SEL-3530-4自動SEL-330-4(11 RTAC); (12)輔助顯示手錶(13)SEL-3555 RTAC; (14)控制屏幕控制和存儲(15)分銷技術屏幕技術(DLT); (16)思科以太網; (17)DLT設備; (18),主機計算機(19),計算機接口(20)計算機(21)計算機(21)真實時代仿真屏幕和(23)事件檢測
現代電網具有智能電子設備(IED),例如使用內部邏輯檢測電誤差的預防性繼電器。網格網格的電源和控制更為複雜。其中大多數是因為分配能源(DER)的整合很難檢測到錯誤,並將通信和控制系統的漏洞增加到網絡攻擊。為了解決這個問題,國家研究人員Oak Ridge(Ornl)Gary Hahn,Emilio Piesciorovsky,Raymond Borges Hink和Aaron Worth開發了一個新系統。他們的發現發表在雜誌上。 電氣系統解釋這個新系統,它使用先進的技術來檢測和確認中央電壓網格中的電誤差,從而使能量系統安全,更可靠。用網格網絡安裝的能網格將顯示在圖1中。
ORNL開發團隊開發了網絡電網保護系統,作為支持現有進攻的備用工具。該系統中的測試團隊旨在重複中型尺寸電壓的條件,該電壓是將電力從發電廠分發到本地的設施。哈恩說:“我們的方法不僅可以檢查錯誤,還包括這些重要評估中使用的數據的完整性和安全性。”
研究人員展示了系統通過分析特殊通信信號數據來識別電氣錯誤的能力。這些信號稱為通用對象消化消息(鵝),它是一種快速數字通信,它使用分佈式單獨的會計技術傳達了網絡防護能量等級中的重要操作,該技術是一個安全的系統,它可以創建不變的數據並分散以確保准確性和透明度。
有四種類型的電誤差測試,例如與一個或多相電相有關的問題,它們是指電氣系統中的每根電線。網絡警衛成功地指定和確認了每項進攻。這與依賴能網格內部的傳統方法不同,網絡電網保護器通過提供特殊的準確性和安全性而自由地工作。在錯誤,錯誤或網絡攻擊的情況下,這種獨立性尤其有價值,可能會影響網絡GRRID警衛。這並不意味著要替換現有系統。但旨在通過增加診斷中可能發生的差距來提高和提高其性能。
系統效率的中心是能夠檢查網絡電網保護器的完整性。使用加密技術 – 安全數據加密 – 以確保所有數據仍然安全,並且不必檢測到無法更改。
網絡威脅。 ”哈恩解釋說。
研究人員正計劃擴大系統能力,以應對能源網格的複雜性增加。可再生能源(例如太陽能和風能)變得更加普遍,並且在電網管理方面面臨新的挑戰。研究人員可以想像網絡電網保護器,它不僅是一種工具,而且要檢測錯誤,而且繼續不斷檢查網格的效率,以確保一致的工作和穩定性
能源電網面對安全性和靈活性的需求增加。 (例如抵抗和從中斷中恢復的能力)和諸如網絡電網衛隊之類的技術在應對這些挑戰方面起著重要作用。研究人員的研究表明,對強大數據的安全指南的高級犯罪,以解決長期問題和能源系統可靠性中挑戰的發展。
參考期刊
Gary Hahn,Emilio Piesciorovsky,Raymond Borges Hink,Aaron Werth,“使用具有獨立分佈技術的網格網絡系統,使用中央電壓中心的不正確相檢測。” 電氣系統2024。 Doi: https://doi.org/10.1016/j.ijeps.2024.110162
確認公告
這項研究得到了根據合同的電氣辦公室的美國能源部(DOE)的支持。 DE-AC05-00OR22725與UT-Batttelle,LLC有關此原始美國DOE,由UT-Battelle,LLC撰寫,根據DE-AC05-00OR22725的合同。在美國能源部(DOE)的情況下,美國政府仍然堅持和出版商接受該文章的發表,並承認美國政府仍然擁有無法在世界各地撤銷的許可,以傳播或重複該原件的格式或允許其他人這樣做。對於美國政府的目標,DOE將根據DEE根據公共計劃為公共計劃中這些研究結果提供公眾訪問權限(DEE(DEE)(Dee(http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan–
關於作者
加里·哈恩(Gary Hahn) 是在其研究的歷史和興趣上的通信和安全組的研究軟件工程師,包括互聯網數據工程,行業,控制,控制和數據收集以及嵌入式軟件。他擁有田納西大學諾克斯維爾大學的計算機科學學士學位。他是2019年贏得R&D 100的團隊的一員。聯繫人:hahng@ornl.gov
Emilio C. Piesciorovsky 畢業於阿根廷國立技術大學(1995年)的電氣工程學士學位。他獲得了阿根廷拉普拉塔國立大學(2001)的國際市場營銷女士。 (2015年)在堪薩斯州立大學的電氣工程領域,他曾在田納西大學和ORNL大學擔任博士後。他目前是該地區的專業技術人員和實驗室經理,以防止Orel的能源系統。

Raymond Borges Hink 是ORNL的網絡安全科學家,審計師以及許多同事,為網絡系統的網絡安全做出了多種努力。分佈系統的分析開發和電能障礙的檢測算法。正如總理檢查的那樣,他制定了一項提案,通過這些項目獲得了超過600萬美元的提案。雷蒙德與杜克大學的科學家,工程師和技術人員合作。田納西州查塔努加電氣委員會;能源部電氣辦公室和布米博爾科學技術委員會在這些分支機構中寫了許多出版物,他已經認證了許多IT和Microsoft和Compact的安全性。聯繫人:borgesrc@ornl.gov

亞倫·W。 是ORNL的研究人員,他試圖專注於重要的基礎設施的網絡安全,包括能源電網,他獲得了來自阿拉巴馬州漢·塞爾大學的博士學位,他從阿拉巴馬州漢·塞爾大學(Alabama Han Sawil University)獲得了計算機工程,他開發了一個用於控制控制系統和數據收集系統和預防系統的測試床。他獲得了網絡獎學金,並在田納西谷管理局和桑迪亞國家實驗室獲得了服務和實習。他獲得了電氣工程領域的MS,從范德比爾特大學(Vanderbilt University)和亨斯維爾(Huntsville)阿拉巴馬大學的BS進行了網絡物理系統的重要性。聯繫人:werthaw@ornl.gov