CPS: Small: Collaborative Research: CYDER: CYbersecure Distribution systems with power Electronically interfaced Renewables

CPS:小型:协作研究:CYDER:CYbersecure 电力配电系统电子接口可再生能源

基本信息

项目摘要

The research goal of this project is to design a comprehensive methodology for cybersecurity monitoring and mitigation of the electric power distribution system with a multitude of dynamical devices that are prone to cyberattacks as well as power electronically interfaced renewable generation units. The power electronics interfaces complicate the control and operation of the distribution system because of their sensitivity to undesired disturbances. By promoting a more secure power system, this work helps increase the resiliency of the distribution system to extreme events, which is in line with the U.S. national priorities. Moreover, this work promotes teaching and learning by (i) educating and training graduate students through several programs including a week-long practicum hosted at an industry site; (ii) disseminating the results of our work via conference presentations and publications; and (iii) introducing significant updates in the syllabi of two courses. This work also increases participation of underrepresented minorities via active recruitment. The overarching research goal of this project is to design a comprehensive methodology for cybersecurity monitoring and mitigation in systems with a multitude of dynamical devices that are prone to cyberattacks. To demonstrate the performance of our proposed algorithms, we study their application for an electric power distribution system as a critical cyberinfrastructure, which includes substations, feeder devices, and smart meters. The electric power grid's growing dependency on information and communication technology (ICT) significantly increases its vulnerability to cyber attacks. A major area of concern is the security of supervisory control and data acquisition (SCADA) systems that the power grids rely upon for monitoring and control functions. To address these challenges, our specific objectives are (i) detection of cyberthreats on the distribution system, (ii) mitigation of and response to cyberintrusions especially with power electronically interfaced renewables via multiagent-based algorithms as well as trajectory shaping and frequency regulation strategies, and (iii) preparing the next generation of cyber-aware engineers.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目的研究目标是设计一种全面的方法,用于监测和缓解具有大量易受网络攻击的动态设备以及电力电子接口的可再生发电机组的配电系统的网络安全。由于电力电子接口对不需要的干扰很敏感,因此使配电系统的控制和操作变得复杂。通过促进更安全的电力系统,这项工作有助于提高配电系统对极端事件的弹性,这符合美国的国家优先事项。此外,这项工作通过以下方式促进教学:(I)通过几个项目教育和培训研究生,包括在行业现场举办的为期一周的实习;(Ii)通过会议演示和出版物传播我们的工作成果;以及(Iii)在两门课程的教学大纲中引入重大更新。这项工作还通过积极招聘增加了任职人数不足的少数群体的参与。该项目的主要研究目标是设计一种全面的方法,用于在具有大量动态设备的系统中进行网络安全监控和缓解,这些动态设备容易受到网络攻击。为了展示我们提出的算法的性能,我们研究了它们在配电系统中的应用,作为一个关键的网络基础设施,包括变电站、馈线设备和智能电表。电网对信息和通信技术(ICT)的依赖程度越来越高,极大地增加了其在网络攻击中的脆弱性。令人担忧的一个主要领域是电网所依赖的监控和数据采集(SCADA)系统的安全性。为了应对这些挑战,我们的具体目标是:(I)检测配电系统上的网络威胁,(Ii)通过基于多代理的算法以及轨迹塑造和频率调节策略,缓解和应对网络入侵,特别是与电力电子接口可再生能源的入侵,以及(Iii)培养下一代网络感知工程师。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
Decentralized Intrusion Prevention (DIP) Against Co-Ordinated Cyberattacks on Distribution Automation Systems
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