امنیت و پایداری در شبکه قدرت و بکارگیری روشهای هوش مصنوعی در آنها

شبکه برق به عنوان بزرگترین شبکه سایبرفیزیکی در معرض حملات سایبری قرار دارد. گسترده شدن شبکه برق از لحاظ جغرافیایی و اضافه شدن مشتریان، تولیدکنندگان، خرده و عمده فروشان بیشتر به این شبکه، از عوامل تشدید کننده این تهدیدات هستند. شبکه برق هوشمند شامل حسگرها و کنتورهای زیادی برای جمع-آوری داده ها از بخشهای مختلف و ارسال این اطلاعات به مراکز تصمیمگیری میباشد. این حسگرها و کنتورها در شبکهای وسیع و متشکل از دستگاه های مخابراتی متنوع و ناهمگن قرار دارند که در برد و نرخ انتقال داده با یکدیگر متفاوت هستند. همچنین این شبکه از اجزای با مصرف توان کم و کم هزینه تشکیل شده است. ویژگی-های فوق به همراه محدودیتهای منابع باعث میشود بسیاری از راه حلهای مسائل امنیتی قابل پیادهسازی در شبکه های دیگر به دلیل نیاز به مصرف توان بالا و انجام محاسبات پیچیده ریاضی در این شبکه ها مقدور نباشند. حجم بالای داده ها و بررسی حالات مختلفی که برای حملات وجود دارد ازجمله داده های مخرب و غیرواقعی نیاز به محاسبات زیاد و سخت افزارهای پیچیده ای دارد که بتواند این محاسبات سنگین را انجام دهند. از اینرو روشهای هوش مصنوعی میتوانند برای ارتقاء امنیت در شبکه های هوشمند برق مورد استفاده قرار گیرند. در این مقاله کاربرد هوش مصنوعی در امنیت صنعت برق مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. پس از ارائه مقدمهای بر موضوع، امنیت در صنعت برق و حوزه های مختلف آن مورد بررسی قرار میگیرد. شبکه برق از هفت حوزه مهم تولید، توزیع، انتقال، مدیریت و کنترل، خدمات، مشترکین و بازار برق تشکیل شده که هر یک از این حوزه ها در درون خود و برای ارتباط با دیگر حوزه ها نیازمند مخابرات و برقراری ارتباطات میباشد. در ادامه چهار دسته اصلی از تهدیدات شناخته شده امنیتی و پایداری شبکه برق که عبارتند از اختلالات کیفیت توان، تهدیدات و آسیب پذیریهای شبکه اسکادا، ارزیابی پایداری گذرا و ارزیابی پایداری ولتاژ ارائه و مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرند. با افزایش روزافزون ارتباطات و حجم داده های مخابراتی تشخیص نفوذ و داده های جعلی نمیتواند با مکانیسم های قبلی شبکه برق به خوبی انجام گیرد و نیاز به روشهایی سریع و با دقت بالا است که حجم محاسبات زیادی نیز لازم نداشته باشند. بر همین اساس، در انتها نیز روشهای مختلف هوش مصنوعی برای شناسایی و مقابله با هریک از تهدیدات شبکه برق به صورت جداگانه ارائه میگیرند.