A Scalable FMI-compatible Cosimulation Platform for Smart Grid Cybersecurity Studies Using Data Analytics

La révolution de l'intelligence dans le domaine des technologies de l'information et des télécommunications, ainsi que leur utilisation croissante dans les systèmes opérationnels, a fourni aux opérateurs de réseaux électriques intelligents des outils de traitement et d'automatisation efficaces pour optimiser le fonctionnement, le contrôle et les approches de protection des systèmes électriques. Le réseau intelligent moderne est considéré comme une entité cyber physique émergente composée d'un ensemble diversifié de ressources énergétiques distribuées, de systèmes de surveillance, de protection et de contrôle étendus, y compris les unités de mesure de phase et les compteurs intelligents. Les fonctionnalités et la capacité de communications améliorées du réseau intelligent moderne offrent des possibilités d'exécuter des processus de contrôle en tirant profit des réseaux de communications et des systèmes d'information. Cependant, les interconnexions élaborées entre les systèmes et la connexion de ceux-ci à l'Internet accroissent l'exposition des réseaux intelligents aux menaces cybernétiques et permettent aux adversaires d'exploiter un large éventail de vulnérabilités pour mener des cyberattaques. Une cyberattaque sur le réseau intelligent se produit lorsque des acteurs internes ou des étrangers mal intentionnés désactivent les services ou les opérations de ses systèmes afin de nuire à la production, au transport et à la distribution d'électricité. En tant que système complexe composé d'unités étroitement interconnectées, attaquer même une petite partie des réseaux intelligents a le potentiel de déclencher des pannes en cascade entraînant une perte du courant électrique. Les entreprises d'électricité abordent souvent la cybersécurité des réseaux intelligents via la conformité aux normes, et en adoptant des pratiques sécurisées attentives et une surveillance robuste. Cependant, ces pratiques n'offrent pas une immunité totale contre les intrusions destructrices causées par des attaquants avertis disposant des capacités nécessaires pour contourner la protection fournie par la conformité aux normes et les meilleures pratiques. Il est donc essentiel d'améliorer la cybersécurité en augmentant la connaissance situationnelle du système électrique et en développant des techniques de détection et d'atténuation plus rigoureuses. De manière générale, l'analyse de la cybersécurité des réseaux électriques intelligents est une tâche indispensable qui requière l'utilisation d'outils de modélisation et simulation appropriés. Ayant ceci comme objectif, cette thèse présente une plate-forme de cosimulation compatible FMI multi-agents hors ligne pour l'interopérabilité des modèles logiciels multi-domaines (par exemple, MATLAB/Simulink, EMTP, NS-3). L'intégration et l'interfaçage de ces modèles dans une même plate-forme exige le traitement de modèles de calcul hétérogènes, des variabilités discrètes et continues, et des pas de temps divers.