This paper presents a unified model based assessment framework to quantify threats and vulnerabilities associated with control systems, especially in the SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) system. In the past, this system was primarily utilized as an isolated facility on a local basis, and then it started to be integrated with wide-area networks as the communication technology would make rapid progress. The introduction of smart grid, which is an innovative application of digital processing and communications to the power grid, might lead to more and more cyber threats originated from IT systems. However, an up-to-date power system often requires the real-time operations, which clearly implies that the cyber security would turn out to be a complicated but also crucial issue for the power system. In short, the purpose of this paper is to streamline a comprehensive approach to prioritizing cyber security risks which are expressed by the combination of threats, vulnerabilities, and values in the SCADA components.
스마트그리드 전력계통시스템 기술의 중요한 특징중의 하나는 국제표준을 기본으로 탑재하고 있다. 발전소부터 수용가까지 각 영역별로 운영중인 시스템들이 국제표준을 준수한다는 것은 어떤 특정임무만을 담당하는 독립된 시스템이 아닌 타 시스템에 정보를 주고 받는 분산시스템의 구조로 전력시스템 전체 아키텍쳐가 변화하고 있는 것이다. 이러한 환경은 ICT(Information & Communication Technology)와 매우 친화적이며 스마트그리드의 발전을 촉진시킨다. 전력회사마다 운영중인 송변전자동화시스템인 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)에 대하여 IEC 61970 표준을 지원하는 기능을 갖춘 제품들이 세계시장에 급속히 공급되고 있어 표준을 기반으로 하는 이기종 제품간에 정보교환의 호환성을 검증하는 상호운용성 시험의 중요성이 커지고 있는 실정이다. 본 논문에서는 IEC 61970이 적용된 SCADA 시스템을 대상으로 표준기반의 상호운용성 시험에 대해 기술하고자 한다.
DNP3는 SCADA 시스템의 대표적인 프로토콜 중 하나이다. IEC 62351에서는 기밀성, 무결성, 가용성, 부인방지 책임추적성을 보안 요구사항으로 들고 있다. 하지만 DNP3 표준인 IEEE Std. 1815에서는 부인방지 책임추적성에 대한 메커니즘을 정의하고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 DNP3의 발신자 부인방지 기법을 제안하고, OpenSSL과 스카다시스템 라이브러리를 이용하여 DNP3 발신 부인방지를 구현한다.
It is impossible to take the instant action in the distribution system When fault occures in a substation because operation of the substation and the distribution system are separated. However the power system automation has been studying about unity operation and co-operation between SCADA and DAS(Distribution Automation System). In this paper proposes a new algorithm of efficiency restoration using a outage load switching to a healthy MTR a fault occurrence at a MTR in united system between DAS and SCADA. In addtion, proposed algorithm includes a outage restoration method which keeps MTR optimal capacity with reorganization of distribution network in case it can not restore outage state loads caused by shortage of healthy MTR remain capacity. In case that proposed sequence still can not complete restoration, this paper suggests a efficiency outage restoration with objective function included priority in outage loads. In the case studies, the proposed algorithm have been verified in 2 MTR and 3 MTR substation
OPC UA(IEC62541)는 SG(Smart Grid) 응용 플랫폼 간에 연계 프로토콜로서, 2012년 12월에 IEC TC57 그룹에서 IEC62541로 표준화되었다. IEC61850은 디지털 변전소 및 스마트 배전 시스템에서 사용되는 SCADA 표준 프로토콜이고, DNP3.0은 RTU나 IED와 같은 장비에 대해 데이터 수집 제어를 위한 프로토콜로서 기존 배전 자동화 시스템에서 사용되고 있다. DLMS/COSEM은 전기 계량기를 제어하고 정보를 수집하기 위한 프로토콜로서 스마트 계량기에서 사용되고 있다. 최상위 SG 운영 플랫폼에서 IEC61850 이나 DNP3.0을 비롯한 다양한 전력 IT 시스템들을 투명하게(Transparent) 관리하기 위해서는 프로토콜에 독립적인 미들웨어가 필요하다. 본 논문은 IEC61850, DNP3.0, DLMS/COSEM 기반의 디지털변전소, 스마트 배전시스템 및 기존 배전 자동화 시스템을 단일 OPC UA 클라이언트로 통합 관리하기 위한 SDG(Scada Data Gateway) 플랫폼에 관한 것이다. 이 게이트웨이는 OPC UA를 통해서 스마트미터, 디지털변전소 및 스마트배전 시스템을 관리한다.
전 세계적으로 풍력발전은 전력생산을 위해 사용되는 신재생 에너지원 중 가장 빨리 성장하고 있는 분야로 새로 건설되는 풍력발전단지는 전체 전력 생산량에서 많은 부분을 차지해가고 있다. 풍력발전단지의 설치 중가는 더욱 효율적인 운영과 유지보수에 대한 기술 개발을 요구하게 된다. CM(Condition Monitoring) 시스템은 풍력발전 시스템의 효율적 운영을 가능케 하는 중요한 도구로 운영자에게 기계의 운전 상태에 대한 정보를 제공함과 동시에 유지보수와 관련된 체계적인 정보를 제공한다. 이에 본 연구에서는 풍력 발전용 SCADA 시스템으로부터의 각종 정보를 이용하여 해당 장치의 고장검출에 효율적으로 사용될 수 있는 인공신경망을 기반으로 하는 정상 동작 모델의 체계적인 설계 과정에 대해 고찰하고자 한다. 또한 제안된 설계 기법의 유용성 확인을 위해 군산 비응도에 설치된 Vestas사의 850KW급 풍력발전시스템으로부터의 SCADA 데이터를 사용하였다.
The previous MCCs(Motor Control Centers) have the demerits of high cost and much manhour for rework because it is impossible for us to standardize the previous MCCs and they have many manual connections. The customers require the products which can operate with the SCADA system by digitalizing the functions of the current MCCs and the systematized products with capability of remote control. To solve these disadvantages and requirements, we developed the Intelligent Motor Control Center. This system has the various functions such as protection, measuring, and communication. Using these functions, we can monitor motor status through communication with the upper system and define the circuit for lowering connection costs according tn starting type and shortening the manufactural period by the graphic editor. The development of this system results in establishment of the competitive structure with domestic area and Perfect automatic monitoring through linkage with the SCADA system.
Journal of information and communication convergence engineering
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제7권2호
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pp.98-106
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2009
Process Control Systems (PCSs) or Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systems have recently been added to the already wide collection of wireless sensor networks applications. The PCS/SCADA environment is somewhat more amenable to the use of heavy cryptographic mechanisms such as public key cryptography than other sensor application environments. The sensor nodes in the environment, however, are still open to devastating attacks such as node capture, which makes designing a secure key management challenging. In this paper, a key management scheme is proposed to defeat node capture attack by offering both forward and backward secrecies. Our scheme overcomes the pitfalls which Nilsson et al.'s scheme suffers from, and is not more expensive than their scheme.
EMS(Energy Management System: 에너지 관리 시스템)에서 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition: 집중원격감시 시스템)은 RTU(Remote Terminal Unit), RCC(Remote Control Centre) 등을 통해 데이터를 취득한다. 이렇게 취득된 데이터는 토폴로지(Topology)를 구성하고, 계통을 감시하고 해석하는데 사용된다. EMS에서 계통해석 기술은 발전, 송전, 변전, 배전 계통이 유기적으로 결합되어 원활한 전력의 공급과 높은 신뢰도를 제공할 수 있어야 하는데 이를 위해서는 항상 신뢰할 수 있는 데이터를 사용해야 한다. 하지만 SCADA 취득 데이터는 통신 선로 상의 지연 등 통신 오류를 포함하고 있기 때문에 항상 신뢰할 수는 없으며, 오차를 포함한 측정 데이터를 사용하여 계통 해석을 할 경우 계통 해석 결과 전체를 신뢰할 수 없게 된다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 원격 장치 신호 품질 불량 시 계통해석 데이터를 보다 신뢰할 수 있도록 취득, 사용하는 방안에 대해 제안한다.
전력계통운용에서는 EMS 및 SCADA시스템은 이제 없어서는 안될 필수 불가결한 도구가 되고 있다. 우리나라에서는 전력계통 규모의 확대와 전력계통 운용기술의 발달에 발맞추어 전력계통 제어시스템에 대한 여러단계의 현대화 과정을 통하여 아시아에서는 물론 세계적으로 진보된 에너지관리시스템을 설치하였으며 SCADA와의 계층제어체계를 수립하고 또한 현재 가능한 모든 신기술의 응용소프트웨어를 갖춤으로써 고품질의 전력을 안정되게 공급하는데 이 시스템이 크게 기여하리라 생각된다. 그러나, 전력계통은 점차 더 복잡 다양하게 확대되어갈 것이고 수용가는 더욱더 고품질의 전력에 대한 안정적 공급의 요구가 증대되리라 여겨짐에 따라 전려계통 제어시스템도 전기 품질을 개선할 수 있는 응용 기능 즉, 전압안전도를 고려한 상정사고해석, 신속한 사고복구를 위한 인공지능 복구제어 그리고 예방제어를 위한 신기술등을 보강해 나가야함은 물론 설비 측면에서도 전기 품질에 직접 영향을 주는 기상에 관한 신속, 정확한 예측정보를 얻을 수 있도록 전력계통 기상정보시스템을 도입해야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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