圖1:國家橡樹嶺實驗室的高級保護實驗室中的網絡網絡防護系統保護電氣變電站網絡測試。出現:(1)實時模擬器; (2)5 A放大器; (3)1 A/120 V放大器; (4)能源; (5)時鍾天線; (6)屏幕的主要屏幕; (7)SEL-451來自Schweitzer Laboratory Engineering,Inc。 (SEL)的SEL-451; (8)切換以太網; (9)SEL-735米; (10)SEL-3530-4實時自動化控制器(RTAC); (11)SEL-734米; (12)次級屏幕時鐘; (13)SEL-3555 RTAC; (14)監督控制屏幕和數據購買; (15)分類帳分佈式技術屏幕(DLT); (16)思科以太網開關; (17)DLT設備; (18)主機計算機; (19)人類界面雜貨店的計算機; (20)DLT計算機; (21)SEL Blueframe計算機; (22)實時仿真監視; (23)監視事件檢測。

現代電氣網絡具有智能電子設備(IED),例如使用內部邏輯來檢測電氣錯誤的保護人員。電力,通信和控制架構的電力供應在大多數情況下變得越來越複雜,這在很大程度上是由於分佈式能源的整合(DERS)。這使檢測錯誤變得更加困難,並增加了互聯網攻擊中通信和控制系統的弱點。為了解決這個問題,橡樹嶺國家實驗室研究人員Gary Hahn,Emilio Piesciorovsky,Raymond Borges Hink和Aaron Werth開發了一個新系統,Guard Grid Cyber(CGG),以添加現有的電氣錯誤檢測系統。他們的發現,發表在報紙上 電力系統描述這個新系統。它使用先進的技術來檢測和確認中電壓網絡中的電誤差,從而使電源系統更安全和可靠。配備了網絡網絡防護系統的電力網絡如圖1所示。

ORNL團隊開發了網絡網絡保護系統,作為支持現有錯誤檢測方法的儲備工具。該團隊在創建的模擬環境中測試了該系統,以重複中型電壓電動變電站的條件,該設施是管理當地發電廠電力分配的設施。哈恩說:“我們的方法不僅確保了錯誤的發現,而且確保了這些關鍵估計中使用的數據的完整性和安全性。”

研究人員證明了該系統通過分析專門通信信號的數據來識別電誤差的能力。這些信號被稱為面向對象的變電站事件的一般消息,是快速數字通信,它們在電力網絡中傳輸關鍵操作更新。網絡網絡的後衛使用分佈式散佈的書籍技術 – 一種安全的系統,可創建不變且分散的數據記錄以確保准確性和透明度 – 控制和確認有罪檢測中使用的所有信息仍然準確並且不受混亂。

已經測試過四種類型的電誤差,例如包括一個或多個電階段的問題,這些階段是指電氣系統中的單個能量線。網絡網絡衛隊確定並成功確認了所有故障。與僅依賴電網設備內部機制的傳統方法不同,網絡網絡病房獨立運行,提供了額外的準確性和安全性。在錯誤,錯誤配置或Internet攻擊可能危害主要錯誤檢測系統的情況下,這種獨立操作尤其有價值。網絡網絡並非旨在替代現有系統,而是相反,它是為了增加而創建的,從而通過填補診斷內的差距來提高其性能。

系統的有效性至關重要的是它有能力驗證數據的完整性。網格網絡警衛使用加密技術 – 用於安全目的編碼信息的方法 – 以確保所有信息都安全,並且不能在未經披露的情況下更改。 “這種在線安全原則與檢測到電氣錯誤的整合為越來越複雜的複雜性提供了強有力的保護
控制論,”哈恩解釋說。

研究人員正計劃擴大系統技能,以解決電力網絡不斷增長的複雜性。可再生能源(例如太陽能和風能)變得越來越普遍,網絡管理中的新挑戰隨之而來。研究人員提供網絡網絡警衛,作為一種不僅檢測錯誤的工具,還可以監視網絡性能以確保連續的功能和穩定性。

能源網絡面臨著對安全性和抵抗力的需求不斷提高(即它們可以承受和治愈中斷的能力),而諸如互聯網上的Garda之類的技術在應對這些挑戰方面起著至關重要的作用。研究人員的工作證明了先進的方法的結合,用於檢測錯誤的方法與強大的數據安全實踐,以解決能源系統可靠性中的長期問題和挑戰的發展。

https://www.youtube.com/watch?v=3o1znpw0ehe

日記

Gary Hahn,Emilio Piesciorovsky,Raymond Borges Hink,Aaron Werth,“使用帶有分佈式圖書技術的網絡網絡防護系統在主要的中型電壓營養素中發現了錯誤的階段。” 電力系統2024。 Doi:

感激

這項研究得到了美國能源部(DOE),電力局的支持,根據DE-AC05-00OR22725與UT-Battelle,LLC的DE-AC05-00OR22725合同。該手稿是與美國能源部(DOE)的DE-AC05-0022725合同,是UT-Battelle,LLC的作者。美國政府還持有出版商,接受該文章的出版,承認美國政府在世界各地持有非爆炸性,付費,不可逆的許可證,可以出版或複制該手稿的已發表形式,或允許其他人出於美國政府的目的。美國能源部將根據公共訪問計劃的公眾訪問這些贊助聯邦研究的結果http://energy.gov/downloads/do-public-access-pan)。

關於

加里·哈恩(Gary Hahn) 他是ORNL通信與安全小組的研究軟件工程師。他的背景和搜索興趣包括數據工程,工業互聯網,監督控制和數據購買以及嵌入式軟件。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年贏得研發100獎的團隊的一員。聯繫人:hahng@ornl.gov

Emilio C. Pesciorovsky 他以阿根廷國家技術大學的電氣工程學士學位畢業(1995年)。他從阿根廷拉普拉塔國立大學(2001)獲得了拉普拉塔國立大學的國際營銷碩士學位。他曾擔任電纜和Pirelli Power Systems,SDMO Industries,ABB和Casco Systems的工程師。在獲得堪薩斯州立大學電氣工程的MS(2009)和博士學位(2015)之後,他曾在田納西州和Ornl Technology University擔任博士後。他目前是ORNL電力系統保護區的技術人員和實驗室空間經理的專業成員。他是50多個出版物的作者/合作者,並且是電氣工程師和高成員電子學院的作者。聯繫人:piesciorovec@ornl.gov

Raymond Borges Hink

Raymond Borges Hink 他是ORNL和Co-Parrot研究者的互聯網安全研究科學家,為網絡物理系統的互聯網安全區域進行了一些努力,開發了分佈式系統的分析和電力網絡異常的檢測算法。作為一名共同付費的調查員,他提出了超過600萬美元資金的提案。通過這些項目,雷蒙德與大學的科學家,工程師和技術人員合作; Chattanooga電力委員會,緊張;能源和能源辦公室;以及內部安全部科學技術局。他授權在這些領域的幾個出版物,並擁有Microsoft和Comptia的眾多IT證書和安全性。聯繫人:borgesrc@ornl.gov

亞倫·W。

亞倫·W。 這是一名ORNL研究人員,其精力集中在關鍵基礎架構(包括電力網絡)的在線安全上。他獲得了阿拉巴馬大學亨茨維爾大學的計算機工程博士學位,在那裡他開發了用於監督控制和數據購買系統的測試床以及預防實驗干預系統。他獲得了網絡獎學金的服務,並在田納西谷管理局和國家桑迪亞實驗室完成了練習。他從范德比爾特大學(Vanderbilt University)和阿拉巴馬大學亨茨維爾大學(University of Alabama)獲得電氣網絡系統的電氣工程碩士學位,專注於物理網絡系統。聯繫人:werethaw@ornl.gov

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