ارزیابی ریسک سایبری سیستم اندازه‌گیری ناحیۀ گسترده در شبکه‌های هوشمند الکتریکی با استفاده از معیارهای میانگی الکتریکی

سیستم اندازه‌گیری ناحیۀ گسترده (wams) یکی از مهم‌ترین برنامه‌های کاربردی در شبکۀ هوشمند الکتریکی است که امکان پایش، حفاظت و کنترل این شبکه‌ها را به‌صورت بی‌درنگ و در گسترۀ وسیع جغرافیایی فراهم می‌کند. هستۀ اصلی سیستم اندازه‌گیری ناحیۀ گسترده، تخمین حالت است که حالت معتبر کل سیستم را از داده‌های اندازه‌گیری‌شده و نادقیق استخراج می‌کند. به عبارت دیگر، این سیستم، جریان داده‌ای را در سیستم شکل می‌دهد تا جریان انرژی الکتریکی مطمئن و کارا ایجاد شود. واضح است جریان دادۀ بیشتر در یک سیستم، ریسک سایبری را در آن سیستم بالا خواهد برد. هدف از این پژوهش، اندازه‌گیری ریسک سایبری المان‌های سیستم اندازه‌گیری ناحیۀ گسترده است. روش ارزیابی ریسک پیشنهادشده بر پایۀ دو معیارهای میانگی گراف (یعنی معیار بردار ویژه و بینابینی) ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند روش پیشنهادشده، قابلیت ارزیابی دو دستۀ مختلف از اجزای wams (یعنی گرههای حالت‌ها و گرههای واسطه) را داراست و با این روش ارزیابی، انعطاف‌پذیری wams در برابر حوادث سایبری بهبود می‌یابد.

Cyber-Risk Assessment of Wide Area Measurement Systems in Smart Grids Using Electrical Centrality Metrics

Wide Area Measurement System (WAMS) may be considered as the most important application in smart transmission grids. State Estimation has been considered as the kernel of WAMS since such a package extracts creditable states from the raw and noisey data. Indeed, WAMS creates data flow in order to achieve reliable and efficient energy flow. More data flow benefits the system operation but at the same time increases the cyber risk of the system. This study aims to assess the cyber risk of elements of WAMS. To do this, cyber dependency is modeled as the dependency graph and then such a graph is examined by two centrality metrics (i.e. eigenvector and betweenness centralities). Two classes of nodes (i.e. State and Intermediate nodes) are detected in WAMS and simulation results show that the aforementioned centrality metrics are able to assess such classes of nodes and the proposed method has the ability of designing resilient WAMS.