Научная статья на тему 'ПРОБЛЕМЫ УЯЗВИМОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ'

ПРОБЛЕМЫ УЯЗВИМОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
252
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (ЭЭС) / КИБЕРФИЗИЧЕСКИЕ ЭЭС / ЖИВУЧЕСТЬ / УПРУГОСТЬ / КИБЕРБЕЗОПАСНОСТЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Воропай Николай Иванович, Колосок Ирина Николаевна, Коркина Елена Сергеевна, Осак Алексей Борисович

Развитие электроэнергетических систем (ЭЭС) на основе инновационных технологий и технологической платформы интеллектуальной энергосистемы радикально изменит структуру и свойства будущих систем, порождая новые проблемы в их функционировании. В статье анализируется трансформация свойств ЭЭС по мере их цифровизации, в результате чего информационно-коммуникационная подсистема становится сопоставимой по сложности и уязвимости с физической подсистемой. Это актуализирует проблемы живучести таких киберфизических ЭЭС и обеспечения их кибербезопасности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Воропай Николай Иванович, Колосок Ирина Николаевна, Коркина Елена Сергеевна, Осак Алексей Борисович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПРОБЛЕМЫ УЯЗВИМОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ»

УДК 621.311.1

Н.И. Воропай, И.Н. Колосок, Е.С. Коркина, А.Б. Осак1

ПРОБЛЕМЫ УЯЗВИМОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Аннотация. Развитие электроэнергетических систем (ЭЭС) на основе инновационных технологий и технологической платформы интеллектуальной энергосистемы радикально изменит структуру и свойства будущих систем, порождая новые проблемы в их функционировании. В статье анализируется трансформация свойств ЭЭС по мере их цифровизации, в результате чего информационно-коммуникационная подсистема становится сопоставимой по сложности и уязвимости с физической подсистемой. Это актуализирует проблемы живучести таких киберфизических ЭЭС и обеспечения их кибербезопас-ности.

Ключевые слова: электроэнергетические системы (ЭЭС), киберфизические ЭЭС, живучесть, упругость, кибербезопасность.

N.I. Voropai, I.N. Kolosok, E.S. Korkina, A.B. Osak2

ПРОБЛЕМЫ УЯЗВИМОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Abstract. Electric power system (EPS) development based on innovative technologies and technological platform of Smart Grid will radically change structure and properties of future systems, what will lead new problems in their operation. The paper deals with properties transformation of digitalized EPS, in the result of that information-communication sub-system is become similar like physical sub-system from the points of view of complexity and vulnerability. As the result, the problems of survivability and cyber security such cyber-physical EPS are more actual.

Keywords: electric power systems (EPS), cyber-physical EPS, survivability, resilience, cyber security.

Введение

Электроэнергетическая система (ЭЭС), объединяющая посредством развитой электрической сети высоких и сверхвысоких напряжений на параллельную работу множество электростанций различных типов и мощностей, снабжающих по этой сети электроэнергией огромное количество потребителей, - один из сложнейших технических объектов, созданных человеком. ЭЭС постоянно развиваются под влиянием мно-

гих объективных факторов при использовании инновационных технологий для производства, передачи, распределения и хранения электроэнергии.

Функционирование такого чрезвычайно сложного территориально распределенного объекта в принципе невозможно без адекватной по сложности системы управления. В теории управления известен ставший уже классическим принцип так называемой необходимой (или достаточной) сложности, в соответствии с которым

1 Николай Иванович Воропай - научный руководитель, чл.-корр. РАН, д.т.н., профессор, e-mail: [email protected]; Ирина Николаевна Колосок - ведущий научный сотрудник, д.т.н., e-mail: [email protected];

Елена Сергеевна Коркина - старший научный сотрудник, к.т.н.; Алексей Борисович Осак - научный сотрудник, e-mail: [email protected]; Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева (ИСЭМ) СО РАН.

2 Nikolay I. Voropai - Academic Director, Corresponding Member of the RAS, Doctor of Engineering, Full Professor, e-mail: [email protected];

Irina N. Kolosok - Leading Researcher, Doctor of Engineering, e-mail: [email protected]; Elena S. Korkina - Senior Researcher, PhD in Engineering; Alexey B. Osak - Researcher, e-mail: [email protected];

Melentiev Energy Systems Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences.

уровень сложности системы управления должен соответствовать уровню сложности управляемой системы и происходящих в ней процессов [1]. Соответственно, современные ЭЭС и их объединения имеют многоуровневые эшелонированные многофункциональные системы управления нормальными, аварийными и послеава-рийными режимами.

Эффективность управления сложными ЭЭС и их объединениями обеспечивается представительной, многочисленной, постоянно обновляемой и достоверной информацией, конкретные значения соответствующих параметров и переменных состояния ЭЭС с необходимой периодичностью измеряются, обрабатываются, передаются, анализируются и визуализируются развитой информационно-коммуникационной подсистемой с использованием современных технических средств и информационных технологий. Эта подсистема так же вырабатывает, передает и реализует необходимые управляющие воздействия.

Уже в настоящее время, а в будущих ЭЭС -в еще большей степени, физическая (силовая) и информационно-коммуникационная подсистемы становятся сопоставимыми по сложности и ответственности с точки зрения обеспечения нормального функционирования ЭЭС и возрастающих требований потребителей к надежности их электроснабжения и качеству поставляемой им электроэнергии. В условиях цифровизации ЭЭС во все большей мере требуется рассматривать сложные комплексные киберфизические электроэнергетические системы, имеющие новые свойства и обостряющиеся проблемы надежности, уязвимости и живучести таких систем [2, 3 и др.].

С учетом представленных тенденций в данной статье рассмотрены некоторые аспекты аварийных явлений и процессов в киберфизических ЭЭС, а также обсуждается сравнительно новая проблема кибербезопасности таких систем.

Характеристика проблем

Живучесть и уязвимость современных, а тем более будущих ЭЭС объективно становятся главной проблемой с точки зрения обеспечения их нормального функционирования.

Эта проблема стала актуальной в начале 1960-х годов после известной крупной каскадной «аварии века» в июле 1965 г. в энергообъединении Северо-Востока США и Востока Канады [4 и др.] и последовавших за ней системных аварий в Северной Америке и Европе в конце 1960-х - 1980-е годы. Каскадные системные аварии происходили в этот период и в СССР, но со значительно меньшими последствиями [5]. Участившиеся случаи крупных системных аварий послужили причиной формализации понятия живучести сложных ЭЭС.

В соответствии с [6] применительно к ЭЭС живучесть определяется как свойство системы противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением электроснабжения потребителей и восстанавливать исходное состояние системы или близкое к нему. В переводе на английский живучесть - это survivability, однако в англоязычной литературе прижился термин vulnerability (уязвимость) [7 и др.]. Различие этих терминов очевидно: живучесть предполагает определенную активность системы при ее противостоянии возмущениям за счет рационально организованной структуры, целесообразных режимов функционирования, эффективного управления; уязвимость отражает своего рода пассивную реакцию системы на возмущения. Таким образом, уязвимость является в некотором смысле дополняющим (противоположным) свойством системы по сравнению с живучестью [6, 8].

Проведенные в 1970-е - 1980-е годы исследования [5, 8-10 и др.] позволили выработать однозначную трактовку свойства живучести ЭЭС, условно представленную на рис. 1. В соответствии с этим рисунком следует говорить о двух случаях аварийных процессов. В первом случае процесс начинается с ординарного возмущения, затем вследствие отказов устройств управления, ошибок диспетчерского персонала, а также дополнительных внешних возмущений, происходит каскадное развитие аварии 3, на каждой стадии которого система противоаварийного управления пытается прервать это нежелательное развитие аварийного процесса 6. После достижения предельного состояния системы 2 каскадное развитие аварии приобретает необратимый неуправляемый характер 4, лавино-

Источник: [8].

Рис. 1. Иллюстрация поведения ЭЭС с точки зрения живучести

образный процесс развивается быстро, проти-воаварийная автоматика либо не успевает среагировать, либо к этой стадии она уже исчерпала свои возможности.

Второй случай в проблеме живучести связан с неординарным экстремальным возмущением 5 (к таким возмущениям относятся ураганы, смерчи и др., а в последнее время - кибератаки на информационно-коммуникационную подсистему [11 и др.]), после которого система оказывается ниже предельного состояния и происходит лавинообразное неуправляемое развитие аварийного процесса 4.

В обоих рассмотренных случаях ключевое значение с точки зрения живучести имеет предельное состояние ЭЭС, положение которого по отношению к нормальному состоянию 1 характеризует определенный запас прочности системы. Предельное состояние связано с недопустимыми снижениями частоты и напряжений, приводящими к потере собственных нужд электростанций и расстройству технологических процессов потребителей, с отсутствием включенной составляющей резерва генерирующей мощности и запасов пропускной способности связей, минимально допустимыми по условиям технологии ряда потребителей значениями потребляемой ими мощности и предельной длительностью перерыва их электроснабжения, от-

меченным выше исчерпанием ресурса системы управления [6, 8].

Современные ЭЭС обладают достаточным уровнем упомянутого запаса прочности за счет их внутренних свойств самоадаптации и самоустойчивости, а также управления режимами. Эти возможности достигаются существованием регулирующих эффектов нагрузки по напряжению, частоте и частотных характеристик генерации. Другой фактор обеспечения самоустойчивости ЭЭС - ее инерционность, определяемая инерционностью вращающихся механических масс роторов генераторов электростанций и двигательной нагрузки. Вследствие наличия указанных эффектов ЭЭС в определенной мере адаптируется к внезапным изменениям ее состояния и внешним воздействиям, а системы управления компенсируют указанные изменения и воздействия при выходе переменных состояния системы за определенные границы, возвращая эти переменные в допустимую область функционирования [12].

Для будущих ЭЭС XXI в. ожидаются принципиальные изменения их внутренней структуры и свойств, которые существенно снизят уровень самоустойчивости и самоадаптации этих систем. Внутренние факторы связаны с массовым использованием силовой электроники и выпрямительно-инверторных устройств для подключения к ЭЭС высокочастотных малых газотурбинных агрегатов и ветроустано-вок, фотоэлектрических панелей и накопителей электрической энергии, линий и вставок постоянного тока, частотно-регулируемой двигательной нагрузки, локальных выпрямительных устройств многих электроприемников. Это кардинально снижает регулирующий эффект нагрузки по напряжению и частоте и частотный регулирующий эффект генерации, а также инерционность ЭЭС. С другой стороны, намечаемый быстрый рост генерирующих установок с флуктуирующей случайным образом выдачей мощности, прежде всего ветроагрегатов, приведет к существенному увеличению негативного влияния таких флуктуаций на возможности самоадаптации ЭЭС [12].

В то же время системы регулирования многих перспективных устройств с использованием силовой электроники (FACTS, накопителей

электроэнергии, линий и вставок постоянного тока и др.) обладают высокой эффективностью по управлению и их широкое использование существенно повысит управляемость ЭЭС. Несомненный позитивный вклад в повышение управляемости будущих ЭЭС внесет развитие традиционных систем управления, прежде всего на основе технологий искусственного интеллекта.

Из сказанного следует безусловная актуальность активизации и расширения области исследований уязвимости и живучести будущих киберфизических ЭЭС.

Соотношение понятий живучести и упругости ЭЭС

Актуализация проблемы живучести современных, а особенно будущих киберфизических ЭЭС привели к необходимости корректировки идеологии уязвимости (vulnerability) [7] этих систем в сторону придания им активности в отношении противодействия развитию тяжелых системных аварий. Это привело к введению нового понятия resilience (упругость, эластичность) [13-18 и др.].

Наиболее емкая трактовка термина resilience дана в [14], где этот термин определяется (см. рис. 2) как свойство системы выдерживать внезапные изменения состояния или прерывающиеся события путем снижения негативного их влияния и уменьшения последствий для системы (поглощающая способность), самоадаптации системы к этим изменениям и событиям с целью снижения последствий (адаптационная способность) и восстановления системы путем использования необходимых управляющих воздействий за минимально возможное время (способность к восстановлению). Целесообразно отметить, что приведенное определение относится к любым системам независимо от их природы. В [16] рассматриваемое свойство трактуется также для систем любой природы и представляется как комплексное, включающее экологическую, организационную и системную составляющие, при этом последняя определяется как способность минимизировать величину и продолжительность отклонений от целевых показателей системы.

Работы [13, 15, 17, 18] анализируют обсуждаемое свойство resilience применительно к ЭЭС, причем в [15, 17] акцентируется внимание на

Воздействие

адаптация(обучение) преобразование

(4) адаптивное поведение

Поглощать Возвращать

Время t

Источник: [19].

Рис. 2. Основные закономерности устойчивого и неустойчивого поведения системы

внешних экстремальных возмущениях (например, ураганы и др.). В последние годы активно изучается проблема кибератак на информационно-коммуникационную систему ЭЭС как потенциальных внешних возмущений [11, 20 и др.]. В то же время в обзоре [15] - помимо экстремальных внешних явлений, а в [13, 18] - исключительно, речь идет о свойстве resilience по отношению к каскадным системным авариям. При этом в [13] для подтверждения тенденции роста актуальности рассматриваемой проблемы приводится информация об увеличении во времени масштабов последствий каскадных системных аварий для потребителей на основе статистики по ЭЭС США за 1991-2005 годы. Эта закономерность характерна для любых развивающихся ЭЭС.

Сопоставляя приведенные описания понятий «живучесть» и «resilience» и их графические иллюстрации на рис. 1 и 2, нетрудно увидеть, что эти понятия практически идентичны за исключением некоторых незначительных нюансов. Поэтому далее, рассматривая проблему кибер-безопасности в ЭЭС, будем исходить из того, что эта проблема решается на основе исследований живучести информационно-коммуникационной подсистемы и в целом всей киберфизической ЭЭС и обоснования мероприятий по обеспечению живучести этой комплексной системы.

Проблема кибербезопасности в ЭЭС

В контексте решения задач исследования и обеспечения живучести информационно-коммуникационной подсистемы киберфизической ЭЭС в условиях кибератак необходимо рассматривать две составляющие этой подсистемы:

1) сбор, обработка, передача, достоверизация и представление текущей и прогнозируемой информации о состоянии системы;

2) определение, передача и реализация управляющих воздействий средствами релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА). Приведем некоторые результаты работ в этом направлении.

В последнее время проводятся исследования по повышению надежности системы мониторинга переходных режимов (СМПР) с опреде-

лением критических мест уязвимости по отношению к внешним воздействиям. Установлено, что рассинхронизация синхронизированных векторных измерений (СВИ) является наиболее серьезным воздействием на СМПР. Многие авторы отмечают, что выявить рассинхронизацию СВИ обычными методами оценивания состояния практически невозможно [21].

В [22] рассматривается подход к обработке и достоверизации потоков данных СВИ на основе вейвлет-анализа случайных процессов, позволяющий обнаружить как систематические ошибки, так и помехи, злонамеренно внесенные в результате кибератак. Рассмотрены структура и уязвимые места СМПР, проанализированы возможные кибератаки. Были смоделированы атаки внедрения ложных данных в СВИ, выполнен анализ вероятностных характеристик искаженных и не подвергшихся воздействию потоков данных, а также произведена достоверизация данных СВИ на основе теории вейвлетов.

В [23] на основе анализа возможных кибера-так на СМПР определены условия невозможности работы процедуры оценивания состояния. Моделирование последствий, к которым могут приводить выявленные кибератаки, предложено с использованием дерева отказов. Верхний уровень дерева отказов представляет группу системных атрибутов - это алгоритмы, используемые при оценивании состояния, базовая схема ЭЭС и измерения. Средний уровень включает события, порождающие отказы процедуры оценивания состояния. Нижний уровень - это виды воздействий на причины отказов. На основе анализа поступившей измерительной информации и результатов оценивания состояния ЭЭС определяется уровень кибербезопасности (живучести) подсистемы оценивания состояния.

В [24] отмечается, что ключевыми элементами в подсистеме РЗ и ПА на основных уязвимых объектах ЭЭС - цифровых подстанциях, которые могут быть подвержены кибератакам с тяжелыми последствиями, являются коммуникационные сети, шины процессов и объектов, цифровые устройства РЗ, ПА, мониторинга и управления, внешние цифровые каналы. Предложено на цифровых подстанциях выделять критические функции защит и автоматики и ре-ализовывать их не на цифровой базе, тем самым

исключая саму возможность кибератак на них. В [25, 26] обоснована необходимость в качестве «последнего эшелона» иметь подсистемы РЗ и ПА, не подверженные кибератакам. Остальные подсистемы РЗ и ПА должны иметь возможность работы не только в интегрированных информационных системах, но и в автономном изолированном режиме в период кибератаки или ее угрозы, а также в период восстановления ЭЭС.

В [25, 26] предлагается создать на электроэнергетических объектах имитационную подсистему, которая в автоматическом режиме на основе информации от регистратора аварийных событий (РАС), телемеханики и других источников будет имитировать работу устройств автоматического управления, верифицируя адекватность их работы. Учитывая, что программно-аппаратная часть такой имитационной подсистемы будет отличаться от таковой в устройствах РЗ и ПА, то в случаях кибератак будет наблюдаться различное поведение реальной и имитирующей подсистем, что позволит

идентифицировать кибератаки, а также выявлять потенциальные ошибки алгоритмов и программного обеспечения.

Заключение

Развитие ЭЭС на основе инновационных технологий, цифровизации электроэнергетики и технологической платформы интеллектуальной электроэнергетической системы приведет в будущем к существенной трансформации свойств ЭЭС. В связи с этим появляется необходимость актуализировать и модернизировать устоявшиеся понятия на новой основе и вводить новые с целью адекватного действительности понимания существа происходящих в ЭЭС процессов. При этом в создаваемых киберфизических электроэнергетических системах возникают новые проблемы, требующие глубоких исследований и нетривиальных решений по обеспечению нормального функционирования, живучести и ки-бербезопасности этих систем.

Работа выполнена по проекту 111.17.4.2 Программы фундаментальных исследований Сибирского отделения Российской академии наук, рег. № АААА-А17-117030310438-1.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: URSS, 2005, 432 с.

2. Jin Wei, Kundur D. Two-tier hierarchical cyber-physical security analysis framework for smart grid // IEEE PES General Meeting, San Diego, USA, July 22-27, 2012, 5 p.

3. Khaitan S.K., McCalley J.D. Cyber physical system approach for design of power grids // IEEE PES General Meeting, Vancouver, Canada, July 21-25, 2013, 5 p.

4. Wueger H. Lehren aus Stoerungen in Stromversorgungnetze//Bull. Schweiz. Elektrotechn., 1978, Bd. 69, No. 23, S. 1266-1270.

5. Гайснер А.Д. Анализ живучести ЭЭС на основе эксплуатационных данных об аварийных нарушениях их работы // Вопросы надежности при эксплуатации и управлении развитием энергосистем: Сб. науч. трудов НИИПТ. Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 50-54.

6. Надежность систем энергетики (сб. рекомендуемых терминов) / отв. ред. Н.И. Воро-пай. М.: Энергия, 2007, 192 с.

7. Fouad A.A., Zhou Qin, Vittal V. System vulnerability as a concept to access power system dynamic security // IEEE Transactions on Power Systems, 1994, Vol. 9, No/ 2, pp. 1009- 1015.

8. Воропай Н.И. Живучесть ЭЭС: методические основы и методы исследований //Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1991, № 6, с. 52-59.

9. Авраменко В.Н. Об анализе живучести энергосистем // Вопросы надежности при эксплуатации и управлении развитием энергосистем: Сб. науч. трудов НИИПТ. Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 59-67.

10. Китушин В.Г. Методический подход к оценке устойчивоспособности и живучести крупного энергообъединения // Вопросы надеж-

ности при эксплуатации и управлении развитием энергосистем: Сб. науч. трудов НИИПТ. Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 16-21.

11. Колосок И.Н., Коркина Е.С., Гурина Л.А. Анализ надежности результатов оценивания состояния по данным PMU при кибератаках на WAMS // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики, вып. 66. Минск: БНТУ, 2015, с. 66-75.

12. Воропай Н.И., Осак А.Б. Электроэнергетические системы будущего // Энергетическая политика, 2014, вып. 5, с. 22-29.

13. Massoud A. Challenges in reliability, security, efficiency, and resilience of energy infrastructure: Toward smart self-healing electric power grid // IEEE PES General Meeting, Pittsburg, USA, July 20024, 2008, 5 p.

14. Cen Nan, Sansavini G., Kroeger W. Building an integrated metric for quantifying the resilience of interdependent infrastructure systems // 9th Int. Conf. on Critical Information Infrastructure Security, Limassol, Cyprus, October 13-15, 2014, 12 p.

15. Yezhou Wang, Chen Chen, Jianhui Wang, Baldick R. Research of resilience of power systems under natural disasters - A review //IEEE Trans. on Power Systems, 2016, Vol. 31, No. 2, pp. 1604-1612.

16. Zhonglin Wang, Nistor M.S., Pickl S.W. Analysis of the def initions of resilience // 20th IFAC World Congress, Toulouse, France, July 9-14, 2017, pp. 11136-11144.

17. Pantely M., Mancarella P., Trakas D., Kyriakides E., Hadziargiriou D. Metrics and quantification of operational and infrastructure resilience in power systems // IEEE Trans. on Power Systems, 2017, Vol. 32, No. 6, pp. 4732-4741.

18. Kezunovic M., Overbye T. Off the beaten path: Resilience and associated risk // IEEE Power and Energy Magazine, 2018, Vol. 16, No. 2, pp. 26-35.

19. Heinimann H.R. Future resilient systems. Singapore-Zurich: ETH Risk Centre, 2014, 60p.

20. Mehrdad S., Mousavian S., Madraki G., Dvorkin Yu. Cyber-physical resilience of electrical power systems against malicious attacks: A review // Current Sustainable / Renewable Energy Reports, 2018, Vol. 5(1), pp. 14-22.

21. Колосок И.Н., Коркина Е.С. Роль задачи оценивания состояния в обеспечении киберфи-зической надежности интеллектуальной энергосистемы // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 67. Сыктывкар: Коми респуб. типография,

2016, с. 386-395.

22. Колосок И.Н., Гурина Л.А. Достовериза-ция данных синхронизированных векторных измерений при кибератаках на СМПР // Информационные и математические технологии в науке и управлении, 2017, № 1(5), с. 19-29.

23. Колосок И.Н., Коркина Е.С. Анализ ки-берустойчивости ПВК оценивания состояния ЭЭС на основе метода дерева отказов //Сб. докл. 3-й научно-техн. конф. «Пром-Инжиниринг», СПб, 2017, с. 265-270.

24. Осак А.Б., Панасецкий Д.А., Бузина Е.Я. Влияние кибербезопасности объектов электроэнергетики на надежность функционирования ЭЭС // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 67. Сыктывкар: Коми респуб. типография, 2016, с. 377-385.

25. Осак А.Б., Панасецкий Д.А., Бузина Е.Я. Обеспечение работоспособности комплексов против о аварийной автоматики и релейной защиты в условиях кибератак // Сб. докл. меж-дунар. конф. «Релейная защита и автоматика энергосистем». СПб, 25-28 апреля 2017 г., 6 с.

26. Осак А.Б., Панасецкий Д.А., Бузина Е.Я. Повышение надежности комплексов противо-аварийной автоматики и релейной защиты в условиях кибератак // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 68. Иркутск: ИСЭМ СО РАН,

2017, с. 274-282.

REFERENCES

1. Ashby W.R. An introduction to cybernetics. New York: John Wiley & Sons, 1957, 356p.

2. Jin Wei, Kundur D. Two-tier hierarchical cyber-physical security analysis framework for smart

grid // IEEE PES General Meeting, San Diego, USA, July 22-27, 2012, 5 p.

3. Khaitan S.K., McCalley J.D. Cyber physical system approach for design of power grids // IEEE

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

PES General Meeting, Vancouver, Canada, July 2125, 2013, 5 p.

4. Wueger H. Lehren aus Stoerungen in Stromversorgungnetze //Bull. Schweiz. Elektrotechn, 1978, Bd. 69, No. 23. S. 1266-1270.

5. Gaisner A.D. Survivability analysis of EPS based on current data about emergencies in their operation // Reliability Problems by Operation and Expansion of Power Systems: Scientific Proceedings of NIIPT. Leningrad: Energoatomizdat, 1986, pp. 50-54 (in Russian).

6. Reliability of energy systems (collection of recommended terms) / Edit. by N.I. Voropai. Moscow: Energiya, 2007, 192 p. (in Russian).

7. Fouad A.A., Zhou Qin, Vittal V. System vulnerability as a concept to access power system dynamic security // IEEE Transactions on Power Systems, 1994, Vol. 9, No 2, pp. 1009-1015.

8. Voropai N.I. Survivability of EPS: methodological base and methods of study // Proceedings of USSR Academy of Sciences. Energy and Transport, 1991, No. 6, pp. 52-59 (in Russian).

9. Avramenko V.N. About survivability analyses of power systems //Reliability Problems by Operation and Expansion of Power Systems: Scientific Proceedings of NIIPT. Leningrad: Energoatomizdat, 1986, pp. 59-67 (in Russian).

10. Kitushin V.G. Methodological approach to estimation of stabilability and survivability of large interconnection //Reliability Problems by Operation and Expansion of Power Systems: Scientific Proceedings of NIIPT. Leningrad: Energoatomizdat, 1986, pp. 16-21 (in Russian).

11. Kolosok I.N., Korkina E.S., Gurina L.A. Reliability analyses of state estimation results based on PMU data considering cyber attacks against WAMS // Methodological Problems on Reliability Studies of Large Energy Systems. Issue 66. Minsk: BNTU, 2015, pp. 66-75 (in Russian).

12. Voropai N.I., Osak A.B. Future electric power systems // Energy Policy (Russia), 2014, Issue 5, pp. 22-29 (in Russian).

13. Massoud A. Challenges in reliability, security, efficiency, and resilience of energy infrastructure: Toward smart self-healing electric power grid // IEEE PES General Meeting, Pittsburg, USA, July 20-24, 2008, 5 p.

14. Cen Nan, Sansavini G., Kroeger W. Building an integrated metric for quantifying the resilience of

interdependent infrastructure systems//9th Int. Conf. on Critical Information Infrastructure Security, Limassol, Cyprus, October 13-15, 2014, 12 p.

15. Yezhou Wang, Chen Chen, Jianhui Wang, Baldick R. Research of resilience of power systems under natural disasters - A review //IEEE Trans. on Power Systems, 2016, Vol. 31, No. 2, pp. 1604-1612.

16. Zhonglin Wang, Nistor M.S., Pickl S.W., Analysis of the definitions of resilience // 20th IFAC World Congress, Toulouse, France, July 9-14, 2017, pp. 11136-11144.

17. Pantely M., Mancarella P., Trakas D.N., Kyriakides E.,Hadziargiriou N.D. Metrics and quantification of operational and infrastructure resilience in power systems // IEEE Trans. on Power Systems, 2017, Vol. 32, No. 6, pp. 4732-4741.

18. Kezunovic M., Overbye T.J. Off the beaten path: Resilience and associated risk // IEEE Power and Energy Magazine, 2018, Vol. 16, No. 2, pp. 2635.

19. Heinimann H.R. Future resilient systems. Singapore-Zurich: ETH Risk Centre, 2014, 60p.

20. Mehrdad S., Mousavian S., Madraki G., Dvorkin Yu. Cyber-physical resilience of electrical power systems against malicious attacks: A review // Current Sustainable / Renewable Energy Reports, 2018, Vol. 5(1), pp. 14-22.

21. Kolosok I.N., Korkina E.S. State estimation role to provide cyber-physical reliability of Smart Grid // Methodological Problems on Reliability Studies of Large Energy Systems. Issue 67. Syktyvkar: Komi Resp. Publishing, 2016, pp. 386-395 (in Russian).

22. Kolosok I.N., Gurina L.A. Making more reliable of synchronized vector measuring under cyber attacks on WAMS //Information and Mathematical Technologies in Science and Management, 2017, No. 1(5), pp. 19-29 (in Russian).

23. Kolosok I.N., Korkina E.S. Cyber resilience analyses of state estimation software based on fault tree method // Proceedings of 3rd Scientific and Practical Conference on Prom-Engineering, Saint Petersburg, 2017, pp. 265-270 (in Russian).

24. Osak A.B., Panasetsky D.A., Busina E.Ya. Cyber security influence of electrical objects on reliability of EPS operation // Methodological Problems on Reliability Studies of Large Energy Systems. Issue 67. Syktyvkar: Komi Resp. Publishing, 2016, pp. 377-385 (in Russian).

25. Osak A.B., Panasetsky D.A., Busina E.Ya. Operability providing of emergency automation and protection systems under cyber attacks //Proceedings of International Conference on Protection and Automation of Power Systems, Saint Petersburg, April 25-28, 2017, 6p. (in Russian).

26. Osak A.B., Panasetsky D.A., Busina E.Ya. Reliability enhancement of emergency automation and protection systems under cyber attacks // Methodological Problems on Reliability Studies of Large Energy Systems. Issue 68. Irkutsk: MESI, 2017, pp. 274-282 (in Russian).

Поступила в редакцию 23.08.2018 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.