فهم التداخل السيبراني-الفيزيائي لشبكة الطاقة من خلال الأنماط العالية النظام

تتكون شبكة الطاقة من شبكات سيبرانية وفيزيائية مرتبطة. إن تعقيدها في تزايد نتيجة عدة عوامل تشمل: تلاقي تقنيات منخفضة الكربون، وزيادة الارتباط بالشبكات الحيوية الأخرى، والحاجة إلى قدرات جديدة للتحكم الموزع والتنبؤ. هذه الاتجاهات تخلق تعقيدًا غير مسبوق في شبكاتنا الحيوية، بالإضافة إلى إدخال تهديدات جديدة لوظائفها. وبالتالي، فإن تصميم الشبكة أمرٌ بالغ الأهمية لضمان الأمان والمرونة الفطرية لشبكة الطاقة. نظرًا لطبيعتها متعددة الطبقات، فإن ذلك يستلزم فهم التداخل بين الشبكات السيبرانية والفيزيائية. ومع ذلك، فإن التباين بين هذه الشبكات يجعل من الصعب تحليل بنية شبكة الطاقة السيبرانية-الفيزيائية بشكل كلي دون فقدان التفاصيل الدقيقة. لمعالجة ذلك، يمكن استخدام الأنماط العالية النظام، التي تُعرف على أنها رسومات فرعية متصلة صغيرة، لكشف التداخل الطوبولوجي للشبكات غير المتجانسة على مستوى محلي. تستخدم هذه الورقة نظام WSCC 9-Bus المعزز لتحليل أنماط الأنماط ذات الأربع عقد تحت سيناريوهات مختلفة من الهجمات السيبرانية. تُظهر بعض الأنماط ذات الأربع عقد ضرورتها لضمان وظيفة شبكة الطاقة.