تشخیص و حذف تاثیر یک حمله سایبری ترکیبی به سیستم کنترل خودکار تولید

پیشرفت‌های اخیر در سیستم‌های نظارت و کنترل شبکه‌های قدرت، نیازمند زیرساخت مخابراتی برای ارسال و دریافت داده‌های اندازه‌گیری و فرامین کنترلی است. این تعاملات سایبری-فیزیکی، علی‌رغم افزایش کارایی و قابلیت اطمینان، شبکه‌های قدرت را در معرض حملات سایبری‌ قرار داده ‌است. سیستم کنترل خودکار تولید (AGC)، یکی از مهم‌ترین حلقه‌های کنترلی شبکه قدرت است که نیازمند زیرساخت مخابراتی بوده و بسیار مورد توجه حمله‌کنندگان سایبری قرار گرفته است؛ زیرا یک حمله موفق به سیستم AGC، نه تنها تاثیر مستقیمی بر فرکانس سیستم دارد، بلکه می‌تواند پایداری و عملکرد اقتصادی شبکه برق را نیز تحت تاثیر قرار دهد. لذا، آشنایی با تاثیر حملات سایبری به AGC و تبیین راهکارهایی به‌منظور دفاع در برابر آن‌ها دارای ضرورت و اهمیت تحقیقاتی است. در غالب تحقیقات صورت‌گرفته در حوزه حمله-دفاع سیستم AGC، از محدودیت‌های سیستم AGC نظیر باند راکد گاورنر و تاخیر انتقال شبکه‌ مخابراتی در مدل‌سازی چشم‌پوشی شده است. از طرفی، تاکنون درنظرگرفتن هم‌زمان دو حمله سایبری مختلف به سیستم AGC و ارایه روشی به منظور دفاع در برابر آن‌ها مورد بررسی واقع نشده است. در این مقاله، با توجه به کمبودهای پژوهش‌های پیشین، ضمن استفاده از مدل بهبوده‌یافته AGC شامل باند راکد گاورنر و تاخیر انتقال شبکه مخابراتی، به بررسی تاثیر دو حمله تزریق داده‌های اشتباه (FDI) و تاخیر که از مهم‌ترین حملات سایبری به سیستم AGC هستند و همچنین، تاثیر هم‌زمان این دو حمله تحت عنوان حمله سایبری ترکیبی، پرداخته‌ شده است. روش دفاع سه‌مرحله‌ای مبتنی بر فیلتر کالمن به‌منظور تشخیص، تخمین و حذف تاثیر حمله پیشنهاد شده و کارآیی آن بر روی سیستم AGC دوناحیه‌ای مورد آزمایش قرار گرفته است.