حفاظت از شبکه برق: ایجاد تاب آوری در بسترهای نرم افزاری

شبکه برق برای زندگی روزمره و اقتصاد ما اساسی است. اختلال در سیستم آنها می تواند آثار مخربی داشته باشد.

علیرغم این واقعیت که نیروی الکتریکی مداوم بیش از یک قرن است که نیاز اساسی انسان است. بیش از هر زمان دیگری ، این شبکه با هجوم فزاینده ای از تهدیدها مواجه است.

TechNewsWorld با متخصصان صنعت در مورد ماهیت بحرانی شبکه صحبت کرد – و اینکه برای تقویت ستون فقرات زیرساخت های جامعه چه کار می توان کرد.

هالا بلوز ، مدیر ارشد برق گفت: “برق یک کالای اساسی است که زندگی روزمره ، مشاغل و خدمات ضروری ، از جمله زیرساخت های مهم دیگر مانند سیستم های امنیتی و ارتباطات ، سیستم های انتقال گاز و حتی حمل و نقل را افزایش می دهد.” مهندس قدرت ، به TechNewsWorld گفت.

علاوه بر این ، وی افزود: “مصرف برق توسط ساکنان و مشاغل در ثانیه و میلی ثانیه برای برخی از دستگاههای مورد استفاده این مصرف کنندگان نهایی تغییر می کند. شبکه برق وظیفه مهم و پیچیده ای را برای ایجاد تعادل بین انرژی تولید شده و نوسانات نیازهای مصرف کننده به مصرف انرژی انجام می دهد. . »

حفاظت پویا

شبکه برق ، به دلیل پیچیدگی ، نیاز به سیستم های پیچیده ای برای حفاظت از آن دارد.

بلوز توضیح داد: “هرگونه تهدید یا اختلال در شبکه می تواند منجر به اختلال در این سیستم شود ، که می تواند منجر به عدم تأمین برق قابل اطمینان برای خانه ها ، مشاغل و دیگر زیرساخت های حیاتی شود.” او توصیه می کند: “این سیستم باید همیشه بتواند به سرعت با شرایط متغیر کارکرد ، از جمله مدیریت خاموشی در زیرساخت های حیاتی سیستم تحویل شبکه برق برخورد کند.”

ماهیت دیجیتالی دنیای مدرن ، این شبکه را بیشتر در سبک زندگی ما قرار داده است. اختلال در زیرساخت های انرژی موقعیت های وحشتناک و بالقوه تهدید کننده زندگی ایجاد می کند.

مایک ادموندز ، مدیر تجاری شرکت S&C Electric ، به TechNewsWorld گفت: “با بیشتر شدن دیجیتالی شدن جهان ، اهمیت برق قابل اعتماد نیز افزایش می یابد.” “چه مشتریان در حال گذراندن یک روز آفتابی و چه در وسط یک طوفان شدید باشند ، آنها انتظار دارند که قدرت آنها ادامه یابد.

“در حالی که استانداردها و استانداردهای نظارتی شرکت های خدمات رسانی را تشویق می کند تا سطح بالایی از قدرت قابل اعتماد را به مشتریان خود ارائه دهند ، این استانداردها اغلب منجر به قطع ارتباط بین استانداردهای خدمات و آنچه مشتری در واقع با آن مواجه می شود می شود.”

تهدیدهای چند وجهی

شبکه برق با تهدیدهای مختلفی روبرو می شود ، چه طبیعی و چه دست ساز. هر سیستم حفاظتی شبکه مستلزم در نظر گرفتن همه این خطرات احتمالی است.

بلوز گفت: “تهدیدهای اصلی برای شبکه برق شامل تهدیدات فیزیکی مانند حوادث آب و هوایی – آتش سوزی ، سیل ، تگرگ طولانی ، طوفان – است که ممکن است به طور مستقیم به زیرساخت شبکه آسیب برساند یا سوخت و منابع را مختل کند و همچنین تهدیدات امنیت سایبری را افزایش دهد.” به

“حملات سایبری ممکن است به صورت یک حمله قوی-فیزیکی الکترونیکی-مانند زمانی که یک هکر به دستکاری دستگاه دسترسی پیدا می کند ، یا یک حمله ساده ، مانند زمانی که یک مزاحم اطلاعات اندازه گیری شده را دستکاری می کند و منجر به تصمیم اشتباه می شود. توسط اپراتور در پاسخ به اطلاعات جعلی..

این تهدیدهای عمده عموماً رویدادهای با تأثیر زیاد و فرکانس پایین هستند. او هشدار داد که این اتفاق اغلب رخ می دهد ، اما در صورت وقوع آن می تواند صدمات اقتصادی قابل توجهی را به همراه داشته و جان افراد را از دست بدهد.

با تغییر آب و هوا ، حوادث آب و هوایی شدیدتر می شود – و تهدیدی رو به رشد برای شبکه است.

استفان ناومن ، مشاور فنی اصلی حفاظت از قدرت ما ، به TechNewsWorld توضیح داد: “حوادث طبیعی و تهدیدهای ساخته شده توسط بشر می تواند تأثیر شدیدی بر شبکه برق داشته باشد.”

“اکثر مردم با طوفان های شدید مانند سوپر طوفان سندی که باعث قطع برق در شمال شرقی می شود ، طوفان ماریا باعث قطع برق در پورتوریکو می شود ؛ هوای بسیار سرد که در فوریه 2021 شبکه تگزاس را تحت تاثیر قرار داد و گرمای شدید که به دلیل آتش سوزی جنگل ها کالیفرنیا را تحت تاثیر قرار داد.

علاوه بر این ، وی خاطرنشان کرد ، “آب و هوای فضا به شکل طوفان خورشیدی می تواند بر شبکه برق تأثیر بگذارد.”

آثار تغییرات آب و هوایی خود چند وجهی و غیرقابل پیش بینی هستند.

ریک اوکانل مدیرعامل GridLab به TechNewsWorld گفت: “افزایش گرمای ناشی از تغییرات آب و هوایی باعث کاهش کارایی تولید کننده های حرارتی و خطوط برق می شود و طوفان های مکرر و شدید می تواند به شبکه برق آسیب برساند.” آتش سوزی جنگل ها و دود آنها خطوط برق را نیز تهدید می کند ».

تقریباً هر جزء شبکه برق یک هدف جذاب و سودآور برای بازیگران بدی است که می توانند از سهولت دسترسی نسبی خود و تأثیر زیاد اختلال استفاده کنند.

نویمان گفت: “دو نوع اصلی تهدیدهای ساخته شده توسط انسان ، حملات فیزیکی و حملات سایبری به شبکه برق است.” در حال حاضر ، حملات سایبری نگران کننده ترین هستند ، به ویژه اگر آنها توسط دولت-ملت هایی مانند روسیه ، چین ، ایران یا کره شمالی آغاز شده باشند. “

استراتژی خرده فروشی

یکی از کلیدهای محافظت از شبکه برق ، حذف آن را دشوارتر می کند ، به طوری که می تواند انواع تهدیدها را تحمل کند.

ادموندز توضیح داد: “برای ایجاد یک شبکه قابل اطمینان تر و مقاوم تر ، ابزارهای کاربردی می توانند رویکردهای زیادی را دنبال کنند.” یکی از م effectiveثرترین راهها نصب دستگاه های هوشمند است که امکان تقسیم بندی شبکه را افزایش می دهد ، به این معنی که در صورت قطع شدن ، تا آنجا که ممکن است مشتریان را تحت تأثیر قرار می دهد.

پارتیشن بندی با دستگاه های هوشمند که می تواند به طور خودکار خرابی ها را آزمایش کند ، برق را بازگردانده و مسیر شبکه را تغییر دهد ، تأثیر قطعی بر خدمات شهری و مشتریان آنها را کاهش می دهد. “

ایجاد سیستم های آب و هوایی زیرزمینی و استفاده از فناوری های جدید نیز استراتژی هایی هستند که می توانند برای تقویت و محافظت از شبکه استفاده شوند.

ادموندز توضیح داد: “تاکتیک های دیگر شامل سیستم های آب و برق زیرزمینی است که امکان اتصال شبکه ها به یکدیگر را فراهم می کند و جایگزینی فناوری دریچه های سنتی با فناوری فعال سازی مجدد خودکار”. “هر دو رویکرد می توانند از خاموش شدن های مداوم خطاهای موقت جلوگیری کنند.”

یک شبکه پیچیده به طور فزاینده ای به استراتژی های پیچیده کاهش تهدید نیاز دارد که همزمان با خود شبکه پیش می رود.

بلوز خاطرنشان کرد: در صورت عدم اعمال ضمانت های مناسب ، مشکلات سیستم های الکتریکی بسیار سریع گسترش می یابد و افزایش می یابد. “صنعت برق شبکه ای از استراتژی های عملیاتی دفاعی را برای حفظ قابلیت اطمینان توسعه داده است ، بر این فرض که تجهیزات می توانند به طور غیرمنتظره خراب شوند و در مواقعی از کار می افتند.

تلاش گروهی

“این اصل با الزامی که سیستم باید برای اطمینان از سالم ماندن آن پس از از بین رفتن غیرمنتظره مهمترین ژنراتور یا تاسیسات انتقال بیان کند ، بیان می شود.”

همکاری بین واحدها یکی دیگر از الزامات یک شبکه قدرتمند و مقاوم است.

بلوز می گوید: “بهبودی از تهدیدات اصلی ناشی از ضربه مستلزم همکاری همه ذینفعان در سیستمی است که برای بهبود سریع رویداد طراحی شده است.” “در حالی که طراحی چنین سیستم هایی در گذشته بر تجهیزات شبکه متمرکز بود ، که یک اولویت ضروری بود ، دیگر کافی نیست.

“با افزایش تعداد مشارکت کنندگان فعال و فناوری های حاشیه ای شبکه ، تمرکز بر تعیین دقیق معماری این سیستم در حال تکامل و همچنین نقش ها و مسئولیت های هر یک از ذینفعان از جنبه های اقتصادی و قابلیت اطمینان بسیار مهم است. ”

با وجود همه تهدیدها و آسیب پذیری هایی که امروزه وجود دارد ، ضروری است که همه برای محافظت از سیستم پیچیده تر و در نتیجه آسیب پذیرتر از گذشته با هم همکاری کنند.

نائومن توصیه می کند: “شرکت های آب و برق و دولت باید برای حفاظت در برابر تهدیدات در حال توسعه و افزایش انعطاف پذیری شبکه برق همکاری کنند.”

وی ادامه داد: “تاب آوری نه تنها شامل اقدامات برای متوقف کردن یک حمله ، بلکه سرمایه گذاری هایی برای کاهش تأثیر منفی هر حمله موفق و توانایی بهبود سریع از اثرات هر حمله است.”

“البته ، این بدان معناست که با توسعه تهدیدها ، سرمایه گذاری ، آموزش ، عملیات و رزمایش ها باید همچنان تطبیق داده شوند و خدمات و دولت باید بر درس های آموخته شده کار کنند.”