ハッカーから太陽光発電所を守るためのセンサーシステムに注目した新たな研究が登場 New study highlights sensor system designed to protect solar farms from hackers
2022-03-29 ジョージア大学（UGA）
・ジョージア・パワー社のミッキー・A・ブラウン工学部教授で、この研究の責任者であるウェンザン・ソン氏は、「ハッカーが太陽光発電所と電力網をつなぐコンバータを悪用する可能性が高まっています。最近の系統連系型太陽光発電所では、パワーエレクトロニクス・コンバータを遠隔操作することができますが、このインターネット接続は、サイバー攻撃の可能性を拡大するものでもあります。」
・サイバー脅威から身を守るため、UGAの研究者は、電圧センサーと電流センサーを1つずつ使うだけで、パワーエレクトロニクス変換器の動作の異常をリアルタイムで検出できるシステムを開発しました。ディープラーニング手法と組み合わせることで、正常な状態、開回路障害、短絡障害、サイバー攻撃を区別することができます。
＜関連情報＞
- https://news.uga.edu/researchers-protecting-solar-technologies-from-cyberattack/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9656555
時間-周波数領域の特徴による太陽光発電所のデータ駆動型サイバー攻撃検知 Data-Driven Cyber-Attack Detection for PV Farms via Time-Frequency Domain Features
Lulu Guo; Jinan Zhang, Jin Ye; Stephen James Coshatt,Wenzhan Song
Date of Publication:20 December 2021
Abstract:
The internetworking of grid-connected power electronics converters (PECs) in photovoltaic (PV) farms has inevitably expanded the cyber-attack surfaces. This paper presents a comprehensive study on cyber-attack detection and diagnosis for PEC-enabled PV farms via single waveform sensor to distinguish between normal conditions, open-circuit faults, short-circuit faults, and cyber-attacks. To our knowledge, this has not been attempted before. Firstly, we propose frequency-domain magnitude-based residuals to identify short-circuit faults and a time-domain mean current vector-based feature to distinguish open-circuit faults from other threats. These features can fully reflect the specific physical characteristics of PV farms during threat duration. Secondly, unlike micro phasor measurement units ( μ PMU) and raw electric waveform-based methods, the proposed innovative features can address novel cyber-attacks that are excluded from the training process. Thirdly, an online hardware-in-the-loop (HIL) testbed using the OPAL-RT real-time digital simulator has verified the effectiveness. The monitoring system runs in real-time while using HIL as an operational solar farm and a National Instruments (NI) data acquisition card as the electric waveform sensor at the point of coupling.
