Des chercheurs protègent les technologies solaires des cyberattaques

Des chercheurs protègent les technologies solaires des cyberattaques

Wenzhan Song se tient devant un grand panneau solaire. Crédit : Dorothy Kozlowski/UGA

Une nouvelle recherche de l’Université de Géorgie suggère une nouvelle approche pour protéger une cible possible d’une cyberattaque : les fermes solaires du pays. Dans une étude publiée dans Transactions IEEE sur le réseau intelligentune équipe du College of Engineering de l’UGA a présenté un système de capteurs qui surveille un composant électrique clé des fermes solaires pour détecter les signes de cyber-intrusion en temps réel.

“Une préoccupation croissante est que les pirates puissent exploiter les convertisseurs qui connectent les fermes solaires au réseau électrique”, a déclaré WenZhan Song, professeur d’ingénierie Georgia Power Mickey A. Brown et chercheur principal de l’étude. “Dans les fermes solaires modernes connectées au réseau, les convertisseurs d’électronique de puissance peuvent être contrôlés à distance, mais cette connexion Internet augmente également le potentiel de cyberattaques.”

En général, l’électronique de puissance utilise des dispositifs de commutation à semi-conducteurs pour contrôler et convertir le flux d’énergie électrique d’une forme à une autre. Cette technologie a révolutionné la vie moderne en rationalisant les processus de fabrication, en augmentant l’efficacité des produits et en améliorant la fourniture d’une alimentation fiable par les services publics.

Dans une ferme solaire, les dispositifs électroniques de puissance convertissent l’électricité en courant continu (CC) générée par les panneaux solaires photovoltaïques en électricité en courant alternatif (CA) pour une utilisation sur le réseau électrique. Le département américain de l’énergie estime que jusqu’à 80 % de l’électricité pourrait passer par les appareils électroniques de puissance d’ici 2030.

Pour se protéger contre les cybermenaces, les chercheurs de l’UGA ont développé un système capable de détecter en temps réel les anomalies dans le fonctionnement d’un convertisseur électronique de puissance à l’aide d’un seul capteur de tension et d’un seul capteur de courant. Couplé à des méthodes d’apprentissage en profondeur, le système peut faire la distinction entre les conditions normales, les défauts de circuit ouvert, les défauts de court-circuit et les cyberattaques.

“A notre connaissance, cela n’a jamais été tenté auparavant”, a déclaré Song.

Un petit capteur passif connecté au convertisseur de puissance collecte des données sur les formes d’onde électriques et transmet les informations à un écran d’ordinateur. Même si une attaque échappe au pare-feu ou au logiciel de sécurité, les capteurs détecteront une activité inhabituelle dans le courant électrique du dispositif électronique de puissance. Le système peut également exécuter des tests de diagnostic pour déterminer le type de problème qui s’est produit.

“Chez vous, le wattmètre prend généralement une lecture toutes les 15 minutes”, a déclaré Song. “Notre système prélève 10 000 échantillons par seconde.”

Par rapport aux méthodes de détection existantes qui ne détectent que les formes d’onde anormales, les chercheurs de l’UGA affirment que leur système s’est avéré plus apte à identifier les cyberattaques lors de tests utilisant un modèle de ferme solaire. Les chercheurs affirment également que leur système peut identifier de nouveaux types de cyberattaques qui n’ont pas été programmées dans des algorithmes d’apprentissage en profondeur.

Les chercheurs ont déposé une demande de brevet américain pour leur approche, notant que le système de capteurs pourrait fournir une protection contre les cyberattaques pour les systèmes de fabrication, les immeubles de bureaux et même les maisons intelligentes.


Le pilote de grille intelligent améliore la durée de vie des convertisseurs de puissance


Plus d’information:
Lulu Guo et al, Data-Driven Cyber-Attack Detection for PV Farms via Time-Frequency Domain Features, Transactions IEEE sur le réseau intelligent (2021). DOI : 10.1109/TSG.2021.3136559

Fourni par l’Université de Géorgie

Citation: Chercheurs protégeant les technologies solaires des cyberattaques (28 mars 2022) récupéré le 28 mars 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-03-solar-technologies-cyberattack.html

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