Sestava kyber-fyzické platformy

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62690094%3A18450%2F25%3A50022737" target="_blank" >RIV/62690094:18450/25:50022737 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/00216305:26220/26:0201171 RIV/00216305:26220/26:0199228

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Sestava kyber-fyzické platformy

Popis výsledku v původním jazyce

Digitalizace rozvoden a zavádění nových standardů (mj. např. IEC 61850, IEC 62443 a další) vedly dále k nutnosti rozšiřování požadavků pro simulace, které by měly pokrývat nejen elektroenergetické procesy, ale i komunikační a řídicí systémy stanice. Současné přístupy se sice snaží o realistické napodobení chování řídicí a monitorovací vrstvy rozvodny, nicméně detailní modelování komunikace mezi RTU, IED a SCADA systémy v reálném čase často naráží na technická omezení, což omezuje jejich využitelnost pro komplexní scénáře. Úkolem tohoto technického řešení je navrhnout hybridní sestavu kyber-fyzické platformy, která by cíleně překonávala uvedené nevýhody. Tento úkol je vyřešen sestavou kyber-fyzické platformy pro simulaci a testování rozvodných systémů, která obsahuje: 1. Řídicí modul, zahrnující ovládací stanici, místní dohledovou a řídicí stanici a archivační server. 2. Síťový modul, zahrnující primární bránu a síťovou strukturu, která obsahuje množinu 3navzájem signálově propojených směrovačů, přičemž první směrovač je signálově propojený s ovládací stanicí, místní dohledovou a řídicí stanicí a s archivačním serverem a přičemž primární brána je signálově propojená s prvním směrovačem a se druhým směrovačem. 3. Hardwarový modul, zahrnující cluster přístrojů pro řízení, monitorování nebo ochranu v rozvodných systémech a jednotku pro sběr dat, která je propojená se třetím směrovačem, přičemž každý přístroj z clusteru je signálově propojený s některým ze směrovačů síťové struktury. Sestava kyber-fyzické platformy podle tohoto technického řešení kombinuje výhody digitální simulace s reálným hardwarovým polygonem. Tato hybridní sestava kyber-fyzické platformy tak umožňuje realistické testování interních řídicích a komunikačních systémů rozvodny jak ve virtuálním, tak i fyzickém prostředí současně, včetně věrného zohlednění fyzických vlastností 20 zařízení (firmware, specifické chování při poruchách a útocích). Modulární přístup a automatizovaná synchronizace konfigurací výrazně zvyšují přesnost, flexibilitu a efektivitu simulací a umožňují detailní analýzu krizových i běžných provozních scénářů, čímž posilují kybernetickou odolnost celé infrastruktury.

Název v anglickém jazyce

cyber-physical platform setup

Popis výsledku anglicky

The digitalization of substations and the introduction of new standards (e.g. IEC 61850, IEC 62443 etc.) have further led to the need to expand the requirements for simulations, which should cover not only power processes, but also communication and control systems of the station. Although current approaches try to realistically simulate the behavior of the control and monitoring layer of the substation, detailed modeling of communication protocols between RTUs, IEDs and SCADA systems often encounters technical limitations, which limits their usability for complex scenarios. The purpose of this technical solution is to design a hybrid cyber-physical platform setup that would specifically overcome the above disadvantages. This task is solved by a setup of a cyber-physical platform for simulation and testing of distribution systems, which include: 1: Control module, including a local supervision and control station and an archiving server. 2. Network module, including a primary gateway and network structure, which includes a set of 3 mutually signal-connected routers, wherein the first router is signal-connected to the control station, the local supervision and control station and the archiving server and wherein the primary gateway is signal-connected to the first router and to the second router. 3. Hardware module, including a cluster of devices for control, monitoring or protection in distribution systems and a data acquisition unit, which is connected to a third router, wherein each device from the cluster is signal-connected to one of the routers of the network structure. The cyber-physical platform setup according to this technical solution combines the advantages of digital simulation with a real hardware polygon. This hybrid cyber-physical platform setup thus enables realistic testing of the substation&apos;s internal control and communication systems in both virtual and physical environments simultaneously, including trustworthy consideration of the physical features of 20 devices (firmware, specific behavior during failures and attacks). The modular approach and automated configuration synchronization significantly increase the accuracy, flexibility and efficiency of simulations and enable detailed analysis of both crisis and normal operating scenarios, thereby strengthening the cyber resilience of the entire infrastructure.

Druh

F_uzit - Užitný vzor

CEP obor

—

OECD FORD obor

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Projekt

<a href="/cs/project/TS01020105" target="_blank" >TS01020105: Aplikace dynamických systémových modelů pro zajištění kybernetické bezpečnosti systémů energetických rozvoden</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Číslo patentu nebo vzoru

38826

Vydavatel

CZ001 -

Název vydavatele

Industrial Property Office

Místo vydání

Prague

Stát vydání

CZ - Česká republika

Datum přijetí

—

Název vlastníka

Vysoké učení technické v Brně, Brno, Veveří, Hitachi Energy Czech Republic s.r.o., Praha 4, Nusle, Univerzita Hradec Králové, Hradec Králové

Způsob využití

A - Výsledek využívá pouze poskytovatel

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence