Rüzgar enerjisi, fosil yakıtlara temiz ve bol bir alternatif sunduğundan yenilenebilir kaynaklara küresel geçişin önemli bir bileşenidir. Ancak rüzgar santralleri özellikle siber tehditlere karşı bağışık değildir. açık denizde olanlarbenzersiz zorluklarla ve güvenlik açıklarıyla karşı karşıyayız.
Concordia Üniversitesi ve Hydro-Quebec’ten araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen yeni bir çalışma, 2023 IEEE Uluslararası Konferansı Birleşik Krallık’ın Glasgow kentinde bulunan Akıllı Şebekeler için İletişim, Kontrol ve Bilgi İşlem Teknolojileri (SmartGridComm), açık deniz rüzgar santrallerine yönelik siber saldırıların potansiyel risklerini ve etkilerini araştırıyor. Çalışma, gerilim-kaynak-dönüştürücü yüksek gerilim doğru akım (VSC-HVDC) bağlantılarını kullanan ve açık deniz rüzgar enerjisinin ana şebekeye iletilmesinde tercih edilen seçenek haline gelen rüzgar santrallerine odaklanıyor.
Açık deniz rüzgar santrallerinin çalıştırılması daha karmaşık sistemlerdir
“Açık deniz rüzgar santralleri karadakilerden daha karmaşık ve uzaktır ve karadaki sistemlerle çalışmak ve iletişim kurmak için daha fazla siber altyapıya ihtiyaç duyarlar. bakım gemileriGina Cody Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Okulu Concordia Bilgi Sistemleri Mühendisliği Enstitüsü’nde (CIISE) doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Juanwei Chen, “…, inceleme dronları ve diğer türbinler” diyor.
Chen, “Bu, onları, sensörlerini tehlikeye atabilecek ve sisteme yanlış veriler enjekte edebilecek, tüm elektrik şebekesinin istikrarını etkileyebilecek elektriksel bozulmalara ve güç salınımlarına neden olabilecek siber saldırılara daha açık hale getiriyor” diye ekliyor.
Çalışmanın ortak yazarı Concordia Ph.D. öğrencisi Hang Du, CIISE doçenti Jun Yan, Gina Cody Okulu Dekanı Mourad Debbabi ve Hydro-Quebec Araştırma Enstitüsü’nden (IREQ) Rawad Zgheib. Bu, Prof. Debbabi’nin grubu ile Dr. Marthe Kassouf liderliğindeki IREQ siber güvenlik araştırma grubu arasındaki daha büyük bir araştırma işbirliği projesinin bir parçasıdır.
VSC-HVDC bağlantıları
Araştırmacılar, siber saldırıların VSC-HVDC bağlantılı açık deniz rüzgar santralleri üzerindeki etkilerini analiz etmek için bir simülasyon modeli kullandı. Bu tür saldırıların, HVDC sistemi tarafından güçlendirilebilen ve ana şebekeye yayılabilen, zayıf şekilde sönümlenen güç salınımlarını tetikleyebileceğini ve potansiyel olarak elektrik kesintilerine veya ekipman hasarına neden olabileceğini buldular.
Çalışma ayrıca siber saldırıları önlemek veya azaltmak için fiziksel arızaları ele almak üzere tasarlanmış mevcut koruma mekanizmalarından daha fazlasının gerekli olabileceğini öne sürüyor. Bu nedenle araştırmacılar, açık deniz rüzgar santralleri için yeni siber dirençli kontrol ve savunma stratejileri geliştirmeyi ve operatörlerin ve mühendislerin siber güvenlik farkındalığını ve eğitimini geliştirmeyi öneriyor.
Chen, “Yenilenebilir enerjilerin entegrasyonunu ilerletirken, bilinmeyen güvenlik açıkları ve siber tehditlerle birlikte keşfedilmemiş alanlara girdiğimizi kabul etmek zorunludur” diyor. “Çalışmamızın bu önemli ve güncel konu hakkında farkındalık yaratacağını ve daha fazla araştırmaya ilham vereceğini umuyoruz.”
Çalışma özeti:
Hükümetler offshore rüzgâr santrallerini enerji karışımına entegre etmek için giderek daha iddialı hedefler belirlerken, offshore rüzgar santralleri (OWF’ler) için siber güvenliğin önemi, şebeke modernizasyonu ve dijitalleşme nedeniyle benzeri görülmemiş seviyelere ulaştı. OWF’lerin siber güvenlik geliştirmeleri hakkında bilgi vermek için bu makale, voltaj kaynağı dönüştürücü tabanlı yüksek voltajlı doğru akım (VSC-HVDC) bağlantılı OWF’leri hedef alan veri bütünlüğü saldırılarını araştırıyor. VSC-HVDC sisteminin getirdiği yeni bir siber-fiziksel güvenlik açığı, ilk olarak hem VSC-HVDC sisteminin hem de adadaki açık deniz AC şebekesinin özelliklerine göre tanımlanır. Daha sonra açık denizdeki VSC voltaj büyüklüğünü ve frekans kontrollerini hedef alan iki saldırı vektörü, sistem sönümleme kapasitesini tüketerek OWF’nin istikrarını bozmak için VSC-HVDC’nin hızlı tepkisinden yararlanılarak tasarlanır. Deneyler, iyi ayarlanmış saldırı vektörlerinin OWF’yi etkili bir şekilde istikrarsızlaştırabildiğini ve VSC-HVDC’ye bağlı OWF’lerin ana AC şebekesinden ayrıldığı yönündeki ortak varsayıma rağmen, uygulanan salınımın ana şebekeye yayılabileceğini göstermektedir.