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面向电力电子系统的单体网络安全架构

系统与控制 2024-02-23 v2 系统与控制

摘要

电力电子系统(PES)面临来自各种数据可用性和完整性攻击的严重威胁,这些攻击显著影响通信网络的性能和电力系统的运行。因此,部署了多种攻击检测和重构技术,这使得其成为一个成本高昂且复杂的网络安全操作平台,且在应对未来威胁的缓解方面仍有很大的增量扩展空间。与上述传统方案不同,我们的论文通过将语义原则纳入分布式能源(DER)的采样过程,建立了一种单体网络安全架构(MCA),从而引入了一种基础性方法。这种统一的方法通过使用内部控制层的动态特性重构信号,同时补偿了网络攻击带来的入侵挑战。这种重构考虑了基本的语义属性,如优先级、新鲜度和相关性,以确保弹性的动态性能。因此,所提出的方案有望提供一种通用途径,以在全球范围内应对各种网络攻击,从而提升 PES 的弹性。最后,在改进的 IEEE 69 节点配电系统和真实的南加州爱迪生(SCE)47 节点网络上,使用 OPAL-RT 在各种运行条件下进行了严格验证,突显了其鲁棒性、无模型设计能力、可扩展性以及对动态网络图和系统重构的适应性。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.13617,
  title  = {A Monolithic Cybersecurity Architecture for Power Electronic Systems},
  author = {Kirti Gupta and Subham Sahoo and Bijaya Ketan Panigrahi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13617},
  year   = {2024}
}

备注

This paper has been accepted for publication in IEEE Transactions on Smart Grid