Ανάλυση Κυβερνοεπιθέσεων στον Εκτιμητή Κατάστασης Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας με Συγχρονισμένες Μετρήσεις

Abstract

Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας και η ανάπτυξη των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας απαιτεί ολοένα και καλύτερη εποπτεία του συστήματος. Η σημαντικότερη μέθοδος για αυτή τη λειτουργία είναι η εκτίμηση κατάστασης, η οποία παρέχει μια δυναμική απεικόνιση της κατάστασης του δικτύου. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στις μετρήσεις που μεταφέρουν συσκευές που βρίσκονται διασκορπισμένες σε διάφορα σημεία του δικτύου. Η βελτίωση της ακρίβειας των μετρήσεων και η άμεση μεταφορά τους στα κέντρα ελέγχου έχει μεγάλη σημασία για το αποτέλεσμα της εκτίμησης κατάστασης. Για το λόγο αυτό, παρατηρείται μεγάλη ανάπτυξη στην τεχνολογία των PMU, συσκευών που παίρνουν μετρήσεις τάσεως και ρεύματος με πολύ υψηλό ρυθμό, μεγάλη ακρίβεια και χρονική σήμανση. Παρ'όλα αυτά η ψηφιοποίηση του συστήματος λήψης και μεταφοράς μετρήσεων μέσω δικτύων επικοινωνιών και γενικότερα η κατεύθυνση προς τα έξυπνα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας καθιστά το δίκτυο πιο ευάλωτο σε επιθέσεις στον κυβερνοχώρο που μπορεί να έχουν φυσικές συνέπειες. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται ο αλγόριθμος εκτίμησης κατάστασης και ανίχνευσης συστηματικών σφαλμάτων λόγω μεμονωμένων ή πολλαπλών επιθέσεων για PMU σε MATLAB για δίκτυα 14 και 118 ζυγών του IEEE. Επίσης υλοποιείται ένας αλγόριθμος βελτιστοποιήσης για μη ανιχνεύσιμες κυβερνοεπιθέσεις σε MATLAB για τα παραπάνω δίκτυα.