مروری بر امنیت سایبری در سیستم‌های قدرت مدرن: چالش‌ها و راهکارها

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندح، ایران

2 مرکز تحقیقاتی ریزشبکه‌ و شبکه‌های هوشمند، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.

3 گروه مهندسی برق، دانشگاه منچستر، منچستر، انگلستان

4 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

افزایش روزافزون تقاضای انرژی الکتریکی، همراه با محدودیت منابع تولید، منجر به بروز چالش‌های متعددی در زمینه تأمین پایدار و مطمئن انرژی برای مصرف‌کنندگان شده است. بخشی از این چالش‌ها را می‌توان از طریق پیاده‌سازی راهکارهای مدیریت بهینه در شبکه برق مرتفع نمود. مدیریت بهینه شبکه برق در گروِ دسترسی جامع و دقیق به اطلاعات مرتبط با تولید، انتقال و مصرف انرژی است و بر پایه جمع‌آوری، تبادل و پردازش حجم انبوهی از داده‌ها در زمان واقعی استوار است. در نتیجه، ارتباطات گسترده و برخط اطلاعاتی به عنوان یکی از ارکان اصلی و حیاتی در ساختار شبکه قدرت مدرن شناخته می‌شود. با این حال، این وابستگی شدید به تبادل اطلاعات، شبکه‌های قدرت را در معرض تهدیدات متعددی در حوزه امنیت سایبری قرار داده است. در این مقاله، ابتدا ساختار کلی شبکه‌های قدرت مدرن و نقش حیاتی داده‌های مبادله‌شده در بخش‌های مختلف آن شامل تولید، انتقال، توزیع و مصرف معرفی می‌گردد. سپس، انواع تهدیدات سایبری بالقوه و تأثیرات احتمالی آن‌ها بر عملکرد هر یک از این بخش‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند. در نهایت، مجموعه‌ای از راهکارهای پیشنهادی و فناوری‌های نوین جهت مقابله با این تهدیدات و افزایش تاب‌آوری سایبری شبکه قدرت، مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. این مقاله با نگاهی جامع، چالش‌های موجود در زمینه امنیت اطلاعات در شبکه‌های قدرت مدرن را واکاوی کرده و رویکردهایی برای ارتقای سطح امنیت این سیستم‌های حیاتی ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Review of Cybersecurity in Modern Power Systems: Challenges and Solutions

نویسندگان [English]

  • Qobad Shafiee 1
  • Abbas Ahmadi 2
  • Mahdieh S. Sadabadi 3
  • Hamid Reza Baghaee 4
1 Department of Electrical Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Smart/Micro Grids Research Center, Department of Electrical Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
3 Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Manchester, Manchester, United Kingdom
4 Faculty of Electrical and Computer Engineering, University of Tarbiat Modares, Tehran, Iran
چکیده [English]

The growing demand for electrical energy, coupled with the limited availability of resources, presents significant challenges in ensuring a reliable supply of electricity to end-users. Addressing these challenges necessitates the implementation of optimal power grid management strategies. Such management requires comprehensive oversight of information across both the generation and consumption sectors, relying heavily on the collection, analysis, and processing of large volumes of data. Consequently, the extensive and real-time exchange of data has become a fundamental characteristic of modern power networks. This paper investigates the critical role of information within the various sectors of contemporary power grids and analyzes the associated challenges pertaining to data security. Following an overview of the structural organization and functional significance of data exchange, the study examines potential security threats and the implications of cyberattacks on different components of the grid. Furthermore, it evaluates existing and emerging strategies aimed at mitigating these security risks.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cyber security
  • cyber attacks
  • modern power system
  • communication network