从气候的角度来看，社会电气化的快速发展令人鼓舞。但是，从化石燃料向风能等可再生能源的转变带来了新的风险，这些风险尚未得到充分认识。
在英国格拉斯哥举行的2023年IEEE智能电网通信、控制和计算技术国际会议(SmartGridComm)上，来自Concordia和Hydro-Quebec的研究人员发表了一项关于该主题的新研究。他们的研究探讨了海上风电场面临的网络攻击风险。具体来说，研究人员考虑了使用电压源转换器高压直流(vcs - hvdc)连接的风电场，这种连接正在迅速成为世界上最具成本效益的海上风能收集解决方案。
吉娜科迪工程与计算机科学学院康考迪亚信息系统工程研究所(CIISE)博士生陈娟伟说:“随着我们推进可再生能源的整合，有必要认识到我们正在冒险进入未知的领域，面临未知的漏洞和网络威胁。”
“海上风电场通过高压直流输电技术连接到主电网。这些农场可能面临新的运营挑战，”陈解释说。“我们的重点是调查网络威胁如何加剧这些挑战，并评估这些威胁可能对我们的电网产生的更广泛影响。”
康考迪亚大学博士生杜航、CIISE副教授闫军、吉娜科迪学院院长Mourad Debbabi以及魁北克水电研究所(IREQ)的Rawad Zgheib也参与了这项研究。这项工作是一个广泛的研究合作项目的一部分，涉及Debbabi教授小组和Marthe Kassouf博士领导的IREQ网络安全研究小组，以及包括Zgheib博士在内的一组研究人员。
海上风电场比陆上风电场需要更多的网络基础设施，因为海上风电场通常距离陆地几十公里，并且是远程操作的。海上风电场需要通过广域网与陆上系统进行通信。与此同时，涡轮机还与维修船和检查无人机以及彼此之间进行通信。
这种复杂的混合通信架构为网络攻击提供了多个接入点。如果恶意行为者能够渗透到风力发电场一侧换流站的局域网，这些行为者就可以篡改系统的传感器。这种篡改可能导致用虚假信息代替实际数据。因此，在共耦合点处，电扰动会影响海上风电场。
反过来，当所有海上风电场都在产生最大输出时，这些干扰可能会引发海上风电场的电力振荡。如果这些网络引起的电干扰是重复的，并且与衰减不良的功率振荡的频率相匹配，则振荡可能被放大。
然后，这些放大的振荡可能通过高压直流输电系统传输，潜在地到达并影响主电网的稳定性。虽然现有系统通常内置冗余，以保护它们免受物理突发事件的影响，但这种保护很少针对网络安全漏洞。
“系统网络可以处理路由器故障或信号衰减等事件。如果中间有攻击者试图劫持信号，那么这就变得更令人担忧了，”康考迪亚大学网络安全和弹性人工智能研究主席(二级)Yan说。
他补充说，无论是制造商还是公用事业公司，这个行业都存在相当大的差距。虽然许多组织都在关注数据安全和访问控制等企业问题，但要加强操作技术的安全性还有很多工作要做。
他指出，康科迪亚正在推动国际标准化工作，但他承认这项工作才刚刚开始。
他表示:“美国和加拿大都有监管标准，但它们往往只说明了要求什么，而没有具体说明应该如何做。”“研究人员和运营商都意识到保护能源安全的必要性，但仍有许多方向需要探索，也有许多悬而未决的问题需要回答。”
更多信息:陈娟伟等，针对vsc - hvdc连接的海上风电场的数据完整性攻击，2023 IEEE智能电网通信、控制和计算技术国际会议(SmartGridComm)(2023)。引文:海上风电场易受网络攻击，研究显示(2024年1月24日)从https://techxplore.com/news/2024-01-offshore-farms-vulnerable-cyberattacks.html检索2024年1月24日本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
