Ερευνητές από το Concordia Institute for Information Systems Engineering (CIISE) και το Hydro-Quebec Research Institute (IREQ) παρουσίασαν νέα μελέτη στο Διεθνές Συνέδριο SmartGridComm 2023 στην οποία διερευνώνται οι κίνδυνοι κυβερνοεπιθέσεων που αντιμετωπίζουν τα υπεράκτια αιολικά πάρκα. Οι ερευνητές εστίασαν στα αιολικά πάρκα που χρησιμοποιούν συνδέσεις VSC-HVDC, τα οποία τείνουν να γίνουν η πιο οικονομική λύση για τη συλλογή υπεράκτιας αιολικής ενέργειας σε όλο τον κόσμο.
«Καθώς προωθούμε την επέκταση των συστημάτων που αξιοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, είναι επιτακτική ανάγκη να αναγνωρίσουμε ότι υπάρχουν άγνωστα τρωτά σημεία και απειλές στον κυβερνοχώρο», λέει ο Juanwei Chen, διδακτορικός φοιτητής στο Concordia Institute for Information Systems Engineering (CIISE) στο Gina Cody School of Engineering and Computer Science.
«Τα υπεράκτια αιολικά πάρκα συνδέονται με το κύριο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες HVDC. Αυτά τα πάρκα ενδέχεται να αντιμετωπίσουν νέες λειτουργικές προκλήσεις. Η εστίαση μας είναι να διερευνήσουμε πώς αυτές οι προκλήσεις θα μπορούσαν να ενταθούν από απειλές στον κυβερνοχώρο και να αξιολογήσουμε τον ευρύτερο αντίκτυπο που μπορεί να έχουν αυτές οι απειλές στο δίκτυο ενέργειας».
Ο φοιτητής Hang Du, ο αναπληρωτής καθηγητής CIISE Jun Yan και ο κοσμήτορας της Σχολής Gina Cody, Mourad Debbabi, μαζί με τον Rawad Zgheib από το Ινστιτούτο Ερευνών Hydro-Quebec (IREQ), συνέβαλαν επίσης στη μελέτη. Η εργασία τους αποτελεί μέρος ενός ευρέος έργου ερευνητικής συνεργασίας στο οποίο συμμετέχει η ομάδα του Καθ. Debbabi και η ερευνητική ομάδα κυβερνοασφάλειας του IREQ με επικεφαλής την Δρ. Marthe Kassouf και με τη συμμετοχή μιας ομάδας ερευνητών συμπεριλαμβανομένου του Δρ. Ρ. Zgheib.
Πολύπλοκα και ευάλωτα συστήματα
Τα υπεράκτια αιολικά πάρκα απαιτούν περισσότερη υποδομή στον κυβερνοχώρο από τα χερσαία αιολικά πάρκα, δεδομένου ότι συχνά απέχουν δεκάδες χιλιόμετρα από την ξηρά και λειτουργούν εξ αποστάσεως. Εν τω μεταξύ, οι ανεμογεννήτριες επικοινωνούν επίσης με πλοία συντήρησης και drones επιθεώρησης, καθώς και μεταξύ τους. Αυτή η πολύπλοκη αρχιτεκτονική υβριδικής επικοινωνίας παρουσιάζει πολλαπλά σημεία πρόσβασης για κυβερνοεπιθέσεις.
Εάν κακόβουλοι παράγοντες ήταν σε θέση να διεισδύσουν στο τοπικό δίκτυο του αιολικού πάρκου, θα μπορούσαν να παραβιάσουν τους αισθητήρες του συστήματος και να προκαλέσουν αντικατάσταση των πραγματικών δεδομένων με ψευδείς πληροφορίες. Ως αποτέλεσμα, ηλεκτρικές διαταραχές θα επηρέαζαν το υπεράκτιο αιολικό πάρκο στα σημεία κοινής σύζευξης. Με τη σειρά τους, αυτές οι διαταραχές θα μπορούσαν να προκαλέσουν μη επιθυμητές ταλαντώσεις ισχύος από τα υπεράκτια αιολικά πάρκα όταν αυτά παράγουν τη μέγιστη απόδοση τους.
Εάν αυτές οι ηλεκτρικές διαταραχές που προκαλούνται από τον κυβερνοχώρο είναι επαναλαμβανόμενες και ταιριάζουν με τη συχνότητα των ταλαντώσεων ισχύος, οι ταλαντώσεις θα μπορούσαν να ενισχυθούν περαιτέρω και να μεταδοθούν μέσω του συστήματος HVDC, φτάνοντας και επηρεάζοντας πιθανώς τη σταθερότητα του κύριου δικτύου ισχύος.
Παρόλο που τα υπάρχοντα συστήματα έχουν συνήθως ενσωματωμένα συστήματα για την προστασία τους από απρόβλεπτες καταστάσεις, είναι απίθανο να διαθέτουν επαρκή υποδομή έναντι παραβιάσεων της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο. «Τα δίκτυα του συστήματος μπορούν να χειριστούν συμβάντα που σχετίζονται με το router ή αδύναμου σήματος. Εάν όμως υπάρχει κάποιος εισβολέας που προσπαθεί να παραβιάσει τα σήματα, τότε αυτό γίνεται ανησυχητικό», λέει ο Yan, Concordia University Research Chair (Tier 2) in Artificial Intelligence in Cyber Security and Resilience.
Ο Yan προσθέτει ότι υπάρχουν σημαντικά κενά ασφαλείας στον κλάδο, τόσο μεταξύ των κατασκευαστών όσο και μεταξύ των επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας. Ενώ πολλοί οργανισμοί εστιάζουν στην ασφάλεια δεδομένων και τους ελέγχους πρόσβασης σε επίπεδο εταιρείας, πολλά πρέπει να γίνουν για να ενισχυθεί η ασφάλεια των λειτουργικών τεχνολογιών. Σημειώνει ότι η Concordia ηγείται της προσπάθειας διεθνούς τυποποίησης, αλλά αναγνωρίζει ότι το έργο μόλις αρχίζει.
«Υπάρχουν ρυθμιστικά πρότυπα για τις ΗΠΑ και τον Καναδά, αλλά συχνά δηλώνουν μόνο τι απαιτείται χωρίς να διευκρινίζουν πώς πρέπει να γίνει. Οι ερευνητές και οι φορείς εκμετάλλευσης γνωρίζουν την ανάγκη να προστατεύσουμε την ενεργειακή μας ασφάλεια, αλλά υπάρχουν πολλές κατευθύνσεις που πρέπει να ακολουθήσουμε και να απαντηθούν όλα τα ερωτήματα που θα προκύψουν».
Με πληροφορίες από techxplore.com
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
Συγγραφέας: Παναγιώτης Κοσμόπουλος
ISBN: 9780128233900
Μια ολιστική προσέγγιση απομακρυσμένης παρακολούθησης και πρόγνωσης της διεσπαρμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά συστήματα με τη χρήση μεθόδων γεωπαρατήρησης, προτείνοντας μια εναλλακτική λύση για έξυπνη λήψη αποφάσεων ενεργειακής μετάβασης και ασφάλειας