网络-物理弹性电力系统测试床的设计与评估
系统与控制
2022-03-14 v1 系统与控制
摘要
电力系统是一种复杂的网络-物理系统，其安全性对系统功能至关重要。一个主要挑战是建模并分析其面对网络威胁的通信路径。为此，本文提出并评估了一个称为弹性能源系统实验室（RESLab）的网络-物理电力系统（CPPS）测试床，其捕捉了真实的网络、物理和保护系统特征。RESLab 被构建为研究和提升复杂 CPPS 对网络威胁弹性的基础工具。网络部分使用通用开放研究仿真器（CORE）进行仿真，作为物理与保护设备通信的网关。物理电网在动态时间框架下使用 PowerWorld Dynamic Studio（PWDS）仿真。保护组件由 PWDS 与包括 SEL 实时自动化控制器（RTAC）在内的物理设备共同建模。采用分布式网络协议 3（DNP3）对电网进行监控与控制。随后，为示例说明这些工具的设计与验证，本文利用 RESLab 给出了四个关于网络攻击与防御的案例研究，其中我们演示了使用中间人攻击与拒绝服务攻击的虚假数据与命令注入，并在大规模合成电网上进行了验证。
引用
@article{arxiv.2011.13552,
title = {Design and Evaluation of A Cyber-Physical Resilient Power System Testbed},
author = {Abhijeet Sahu and Patrick Wlazlo and Zeyu Mao and Hao Huang and Ana Goulart and Katherine Davis and Saman Zonouz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13552},
year = {2022}
}