Application of internal point methods in cybersecurity problems of intelligent energy systems

DOI: 10.31673/2409-7292.2021.021516

Abstract

The paper considers approaches to the creation of intelligent energy systems based on WAMS monitoring systems, using information technology in metrology, in the means of receiving, processing and transmitting information and determining parameters in control tasks. The paper analyzes the existing cyberattacks on the SCADA and WAMS system and considers possible ways to solve control problems in terms of information security violations of intelligent energy systems. DoS-attacks are considered in more detail, which lead to the failure of devices that measure currents, voltages and capacities, as well as to the disruption of information processing equipment. The paper proposes an algorithm for estimating the state of cyber defense of the intelligent energy system based on mathematical modeling of the internal states of the system, which allows to obtain the required accuracy of calculations in terms of incomplete information, which is the inability to access measurement data.

Key words: Cyberattacks, completeness, internal points, accessibility, integrity.

References
1. Фіалко Н.М., Тимченко М.П., Халатов А.А., Шеренковський Ю.В. Інтелектуальні енергетичні системи теплозабезпечення будівель. Інститут технічної теплофізики НАН України – 2016. С. 203-209.
2. Колосюк И.Н., Гурина Л.А. Повышение кибербезопасности интеллектуальных энергетических систем методами оценивания состояния. // Вопросы кибербезопасности, №3(27) – 2018. С. 63-69.
3. Горбенко Ю.І., Єсіна М.В., Мялковський Д.В., Акользіна О.С., Пономарь В.А. Сучасні проблеми централізованих технологій типу «Клієнт-сервер» та можливості їх удосконалення на основі децентралізації. Радіотехніка. 2019. Вип. 198. С. 131-145.
4. Жирнов В.В., Солонская С.В. Предикатная модель процессных знаний о наблюдаемых объектах в многоканальных интеллектуальных системах мониторинга. Радіотехніка, 2019. Вип. 199. С. 67-74.
5. Антипов И.Е., Бочаров Б.В., Найдѐнова Д.Р. Оценка безопасности пользователей интернет-банкинга. Радіотехніка. 2020. Вип. 200. С. 188-194.
6. Yao Liu, Peng Ning, Michael K. Reiter. False Data Injection Attacks against State Estimation in Electric Power Grids // CCS’09 Proceedings (9-13 November 2009, Chicago, Illinois, USA). Pp. 21-32.
7. Kebina Manandhar, Xiaojun Cao, Yao Liu. Detection of Faults and Attacks Including False Data Injection Attacks in Smart Grid Using Kalman Filter // IEEE Transactions of Control of Network Systems. Vol. 1, No 4, December 2014. Pp. 370-379.
8. Liang Heng, Jonathan J. Makela, Alejandro D. Dom´ınguez-Garc´ıa, Rakesh B. Bobba, William H. Sanders, and Grace Xingxin Gao. Reliable GPS-Based Timing for Power Systems: A Multi-Layered Multi-Receiver Architecture // 2014 Power and Energy Conference at Illinois (PECI) Proceedings. Pp. 1-7.
9. Mohd Rihan, Mukhtar Ahmad, M. Salim Beg. Vulnerability Analysis of Wide Area Measurement System in the Smart Grid // Smart Grid and Renewable Energy [Online] (Sep. 2013). Pp. 1-7. Available: http://www.scirp.org/journal/sigre.