Tarcza ochronna dla wirtualnych elektrowni
Fraunhofer IEEW ramach projektu SecDER opracowano innowacyjny system ochrony, który automatycznie zabezpiecza wirtualne elektrownie z zdecentralizowanymi systemami energetycznymi przed awariami. System ten wykorzystuje sztuczną inteligencję do wykrywania cyberataków i usterek. W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów dostępnych na rynku, nowy system operuje wyłącznie na danych z komunikacji między systemami w wirtualnych elektrowniach.
Wirtualne elektrownie jako klucz do przyszłości energetyki
Wirtualne elektrownie odgrywają kluczową rolę w wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii. Łączą one, kontrolują i monitorują przepływy energii z licznych zdecentralizowanych źródeł, takich jak elektrownie wiatrowe, fotowoltaiczne czy wodne, działając jak jedna duża elektrownia. Umożliwia to skuteczny udział w rynkach energii elektrycznej, takich jak rezerwa spotowa i kontrolna. Obsługa takiej puli elektrowni jest technicznie wymagająca i może być zarządzana tylko przy użyciu nowoczesnych systemów informatycznych. To z kolei zwiększa podatność wirtualnych elektrowni na cyberataki w porównaniu do tradycyjnych dużych elektrowni.
Nie jest konieczna dokładna znajomość systemów energetycznych ani ich zmiennych pomiarowych, co sprawia, że rozwiązanie to jest niezależne od technologii producenta i może być stosowane w różnych systemach. Prototypowe rozwiązanie stworzone w ramach projektu będzie teraz rozwijane we współpracy z przemysłem energetycznym.
– Nie da się całkowicie uniknąć cyberataków na systemy energetyczne. Musimy zakładać, że ataki w tym obszarze będą się nasilać. Dlatego w ramach projektu SecDER nauczyliśmy systemy reagować na cyberataki i zakłócenia w taki sposób, aby uniknąć całkowitych awarii – mówi Tobias Schellien, kierownik projektu z Fraunhofer Institute for Energy Economics and Energy System Technology IEE.
Sztuczna inteligencja rozpoznaje ataki
Naukowcy z projektu SecDER najpierw przeanalizowali bezpieczeństwo wirtualnych elektrowni i zasymulowali cyberataki na model wirtualnej elektrowni. Odkryli, że nawet udane ataki na poszczególne elektrownie nie zawsze były rozpoznawane przez operatorów. Konwencjonalne systemy monitorowania niekoniecznie reagują na awarie pojedynczych elektrowni, takich jak pojedyncza turbina wiatrowa. Jednak różne mniejsze awarie mogą zagrozić bezpieczeństwu całego systemu i spowodować, że wirtualne elektrownie przestaną dostarczać energię elektryczną.
Konsorcjum projektu opracowało system, który rozwiązuje ten problem: system wykrywania włamań wykorzystuje uczenie maszynowe do automatycznego rozpoznawania zarówno cyberataków, jak i usterek technicznych, i przeciwdziała im, umieszczając cały system w odpowiedniej pozycji cyberbezpieczeństwa. W tym stanie niebezpieczne działania kontrolne (UCA) nie mogą być już wykonywane. System reaguje dynamicznie na różne scenariusze zagrożeń, takie jak pożary czy ataki DoS. Pomimo trwających ataków i zakłóceń, wirtualne elektrownie mogą nadal niezawodnie wytwarzać energię elektryczną.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
System niezależny od producenta
System wykrywania włamań SecDER wykorzystuje wspólne dane i kanały komunikacyjne, które każda elektrownia współdzieli ze swoją wirtualną elektrownią, a nie dane z konkretnej sieci czy systemów poszczególnych elektrowni. Dzięki temu rozwiązanie SecDER jest niezależne od jakiejkolwiek konkretnej technologii czy protokołów i może abstrahować od technologii specyficznych dla dostawcy, nadal skutecznie wykrywając usterki.
Naukowcy stworzyli prototyp systemu w ramach projektu. Teraz rozwiązania mają być dalej rozwijane we współpracy z przemysłem energetycznym.
– W obliczu złożonych i zaawansowanych zagrożeń dla sektora energetycznego i wirtualnych elektrowni, potrzebne są zaawansowane rozwiązania. Technologie opracowane w ramach projektu SecDER zostały stworzone z myślą o tych wyzwaniach, zapewniając funkcjonalność systemów nawet podczas ataku – mówi George Gkoktsis, naukowiec w SecDER w Fraunhofer Institute for Secure Information Technologies SIT.
Źródło: Fraunhofer IEE
