Digitalisierung der Stromnetze und Cybersicherheit
Mit der fortschreitenden Automatisierung und der zunehmenden Abhängigkeit von digitaler Kommunikation werden die Stromnetze immer intelligenter und effizienter - aber auch anfälliger für Schwachstellen. Um die Herausforderungen der Digitalisierung und der Cybersicherheit zu bewältigen, müssen wir die wachsenden Risiken berücksichtigen, die mit der zunehmenden Konnektivität und dem Datenaustausch verbunden sind. Der Übergang zu Ethernet-basierten Protokollen und Fernüberwachungssystemen erhöht das Risiko von Kommunikationsfehlern wie Latenzproblemen, Datenverfälschung, Desynchronisierung und Fehlkonfigurationen von Geräten. Unsere Echtzeitplattformen unterstützen Tests und -validierung, indem sie diese Risiken in einer sicheren Umgebung nachbilden. Diese Herausforderungen unterstreichen den Bedarf an robusten Tests und Validierungsumgebungen, um die Netzstabilität und -sicherheit zu gewährleisten.
Unsere Kunden
Herausforderungen
Schutz des Netzes vor Cyber-Bedrohungen
Abgesehen von zufälligen Ausfällen sind Stromnetze Hauptziele von Cyberangriffen, einschließlich Denial-of-Service-Angriffen (DoS), Man-in-the-Middle-Eingriffen (MitM), Ransomware-Vorfällen und Daten-Spoofing. Da Digitalisierung und Cybersicherheit für den Betrieb von Stromnetzen immer wichtiger werden, ermöglichen wir es Energieversorgern und Forscher:innen , den Bedrohungen durch fortschrittliche Cybersicherheitssimulationen gewinnen zunehmend an Bedeutung Nasenlänge voraus zu sein. Wir bieten Energieversorgern Vorteil Echtzeit-Simulationsplattformen, die eine Co-Simulation von Energieversorgungs- und Kommunikationsnetzen ermöglichen.
Dieser integrierte Ansatz unterstützt die Cybersicherheitssimulation und hilft den Teams, genaue Tests für kritische Systeme durchzuführen. So können Systembetreiber und Forscher:innen in einer kontrollierten, risikofreien Umgebung Schwachstellen testen, belastbare Kontrollstrategien entwickeln und die Netzsicherheit verbessern, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes angesichts digitaler Bedrohungen zu gewährleisten.
Demo
Koordinierte Cyber-Angriffe auf ein zusammengeschaltetes Übertragungsnetz und ein microgrid mit variabler erneuerbarer Erzeugung
Unsere Cybersicherheits-Simulationsplattform wurde entwickelt, um die komplexen Netzumgebungen von heute abzubilden. Entdecken Sie, wie unsere Tools Tests von koordinierten Cyberangriffen auf ein zusammenhängendes Übertragungssystem ermöglichen, einschließlich eines Offshore-Windparks mit Satellitenkommunikation und eines 5G-verbundenen microgrid mit variabler erneuerbarer Erzeugung. Durch den Einsatz unseres Cybersicherheitssimulators können wir Systemschwächen erkennen und die Abwehrbereitschaft verbessern.
Vorteile
Das OPAL-RT Vorteil
OPAL-RT und Keysight Technologies sind stolz darauf, eine einzigartige All-in-One-Lösung für die Simulation und Sicherung moderner Stromnetze anbieten zu können. Durch die Integration der Simulation von Energiesystemen und Kommunikationsnetzen unterstützen wir Betreiber, Forscher:innen und Cybersecurity-Experten dabei, Arbeitsabläufe zu optimieren, Bedrohungen zu antizipieren und ein widerstandsfähiges Netz aufzubauen.
Integrierte cyber-physikalische Simulation
Kombinieren Sie die fortschrittliche Simulation von Stromnetzen mit der Modellierung Vorteil Kommunikationsnetzwerken in einer einzigen Plattform. Mit integrierter Unterstützung für eine breite Palette von Kommunikationsprotokollen - einschließlich IEC 61850, DNP3, Modbus und mehr - ermöglichen wir realistische Tests von Systeminteraktionen, optimieren Arbeitsabläufe und minimieren Latenzzeiten.
Vorgefertigte Cyberangriffs- und Verteidigungsbibliothek
Beschleunigen Sie Ihre Tests mit einer sofort verfügbaren Bibliothek von programmierbaren Angriffs- und Verteidigungsmodellen. Simulieren Sie reale Bedrohungen wie Man-in-the-Middle, Denial-of-Service und Spoofing und Tests Gegenmaßnahmen wie Firewalls und Antivirenlösungen, um monatelange Entwicklungszeit zu sparen.
Skalierbar von kleinen Einrichtungen bis zu großen Netzwerken
Beginnen Sie mit einem kleinen System und erweitern Sie es nahtlos. Unsere Lösung ist skalierbar und unterstützt Tausende von elektrischen und Kommunikationsknoten für realitätsnahe Simulationen.
Schnelle Bereitstellung und automatische Konfiguration
Starten Sie schnell mit der automatischen Erstellung von Netzwerkmodellen. Ob Sie ein bestehendes Netzwerk scannen, Standard-Netzwerkdefinitionsdateien importieren oder unsere I/O analysieren, Sie können Ihr erstes Kommunikationsnetzwerkmodell im Handumdrehen erstellen.
Webinar
Lehren aus dem Cyberangriff auf das ukrainische Stromnetz anhand digitaler Zwillinge im Netz
Stromnetze sind zunehmend mit Cyber-Bedrohungen konfrontiert, wie der Angriff in der Ukraine 2015 gezeigt hat. Dieses Webinar zeigt auf, wie sich diese Angriffe auf die Netzstabilität auswirken, und stellt Strategien zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit gegenüber sich entwickelnden digitalen Bedrohungen vor. Außerdem wird der Wert von Simulationstrainings zur Cybersicherheit hervorgehoben, bei denen digitale Zwillinge in Echtzeit eingesetzt werden, um Verteidigungsstrategien zu entwickeln.
Lösung
Unsere Lösung für Cybersicherheitsanwendungen
Unsere cyber-physikalische Simulationslösung integriert nahtlos die Simulation von Stromversorgungssystemen und Kommunikationsnetzen auf einer einzigen hardware und optimiert so die Leistung und die Effizienz der Arbeitsabläufe. Durch die Zuweisung spezifischer CPU-Kerne für jeden Prozess gewährleistet das System die Ausführung in Echtzeit und ermöglicht gleichzeitig den direkten Datenaustausch über virtuelle Kommunikationsverbindungen. Für Hardware(HIL)-Anwendungen lassen sich physische Geräte mühelos einbinden - die Datenpakete werden über physische Ethernet-Ports übertragen, wodurch eine realistische und Skalierbar Testumgebung für Stromnetze und kritische Infrastrukturen entsteht.
Tests cyber-physikalischen Belastbarkeit eines microgrid an der Universität Vaasa
Erfahren Sie, wie das Smart Grid-Labor der Universität Vaasa bei FREESI microgrid mithilfe der Simulationsplattformen HYPERSIM und EXata CPS gegen Cyberbedrohungen gestärkt hat. Durch die Simulation von Cyberangriffen und Tests Widerstandsfähigkeit mit Hardware hat das Team Pionierarbeit für verbesserte Sicherheitsmaßnahmen für Smart-Grid-Systeme in Nordeuropa geleistet.
Mit HYPERSIM und EXata CPS konnten wir reale Cyberangriffe auf unsere microgrid simulieren, von Denial-of-Service bis hin zu Man-in-the-Middle-Angriffen. So konnten wir Ausfallsicherheitsstrategien in einer sicheren Umgebung testen und sicherstellen, dass unser microgrid Unterbrechungen standhält und in Angriffsszenarien zuverlässig funktioniert.
Mike Mekkanen
Außerordentlicher Professor & Senior Forscher:innen an der Universität Vaasa - Schule für Technologie und Innovationen, Informationssysteme
Produkte
Das Wichtigste für Tests
Unsere cyber-physikalische Lösung ist mit jeder Plattform kompatibel, die mit 6 oder mehr physischen Kernen ausgestattet ist.
EMT-Simulation und Tests
HYPERSIM
Realitätsnahe Plattform für EMT-Simulation, SIL- und Tests, ideal für die Validierung von Steuerung, Schutz, Netzintegration und Stabilität im großen Maßstab in allen Phasen der Entwicklung von Energiesystemen.
Co-Simulation von Kommunikationsnetzen
EXata CPS
High-Fidelity- und Skalierbar Kommunikationsnetz-Emulation für Cyber-Physical Co-Simulation, die die HIL/SIL-Integration für Tests kritischer Infrastrukturen ermöglicht.
Brute-Force-Berechnungen
OP5033XG2
Simulator basiert auf bis zu 16 Kernen der neuesten Intel® Xeon® CPU und bietet bis zu 6 PCIe-Steckplätze für optionale I/Os. Er ist ideal für modulare Konfigurationen mit FPGA- und 1/O-Erweiterungseinheiten.
Multi-Domain, Simulink®-basierte HIL
RT-LAB
Vollständig in MATLAB/Simulink® integriert und am besten mit unseren verschiedenen toolboxes kombiniert, um Simscape™ Electrical™- und SimPowerSystems-Multidomain-Modelle für eine schnelle Regelungsentwicklung in Echtzeit bereitzustellen.
FAQ
Finden Sie die Antworten auf Ihre Fragen
Wie unterstützen OPAL-RT unterstützen und Forscher:innen dabei, Cyber-Bedrohungen für das Stromnetz Forscher:innen und abzuwehren?
Wir bieten eine integrierte cyber-physikalische Simulationsplattform, mit der Sie reale Cyberangriffsszenarien wie Denial-of-Service-, Man-in-the-Middle- oder Spoofing-Angriffe in einer kontrollierten, risikofreien Umgebung nachstellen können. Durch die Kombination von Stromnetzsimulation mit Kommunikationsnetzwerk-Co-Simulation ermöglichen wir Ihnen, Cybersicherheitsstrategien zu validieren, Systemschwachstellen zu testen und einen widerstandsfähigen Netzbetrieb angesichts digitaler Bedrohungen sicherzustellen.
Was macht die Lösung von OPAL-RT für Tests so einzigartig?
Unsere Plattform, die in Zusammenarbeit mit Keysight Technologies entwickelt wurde, bietet eine nahtlose Kombination aus Echtzeit-Simulation von Stromversorgungssystemen (mit HYPERSIM oder RT-LAB) und Kommunikationsnetzwerk-Emulation (mit EXata CPS). Diese All-in-One-Lösung die synchronisierte Co-Simulation auf einer einzigen hardware und bietet Ihnen schnelle Bereitstellung, automatische Konfiguration und Skalierbar von Mikronetzen bis hin zu Übertragungsnetzen in Originalgröße.
Kann OPAL-RT Cyberangriffe sowohl auf Mikronetze als auch auf große Übertragungssysteme simulieren?
Auf jeden Fall. Unsere Cybersicherheitslösung ist sowohl für lokale als auch für systemweite Angriffsszenarien ausgelegt. Ganz gleich, ob Sie Tests microgrid auf Campusebene microgrid ein landesweites Übertragungsnetz Tests – wir ermöglichen Ihnen die Simulation koordinierter Angriffe, Kommunikationsausfälle, Fehlkonfigurationen von Geräten und Latenzprobleme, damit Sie die Ausfallsicherheit Ihres Systems umfassend bewerten und verbessern können.
Wie unterstützt die Plattform von OPAL-RT Tests Konformitäts- und Tests die Cybersicherheit des Stromnetzes?
Wir unterstützen eine Vielzahl von branchenüblichen Protokollen, darunter IEC 61850, DNP3, C37.118 und Modbus. Auf diese Weise können Sie die Interoperabilität von Geräten überprüfen, die Systemlatenz bewerten und die Fehlertoleranz auf Protokollebene sicherstellen, was für die Erfüllung von Cybersicherheitsanforderungen wie NERC CIP und die Förderung der Modernisierung digitaler Stromnetze unerlässlich ist.
Welche konkreten Ergebnisse wurden mit OPAL-RT für Cybersicherheitsanwendungen erzielt?
Ein gutes Beispiel dafür ist unsere Zusammenarbeit mit dem Smart Grid Laboratory der Universität Vaasa. Mit HYPERSIM EXata CPS simulierten sie reale Cyberangriffe wie Denial-of-Service- und Man-in-the-Middle-Szenarien auf microgrid . Unsere Plattform half ihnen dabei, die Abwehrmechanismen ihrer Kund:innen zu validieren Kund:innen die Systemresilienz zu verbessern. Damit haben wir gezeigt, wie wir die Entwicklung sicherer, zuverlässiger Energiesysteme sowohl Energiesysteme der Forschung als auch Energiesysteme der Praxis unterstützen.
Los geht's
Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Details oder Anfragen. Unser Expertenteam vor Ort wird Ihre Fragen gerne und umgehend beantworten.
EXata CPS wurde speziell für die Echtzeit-Performance entwickelt, um Studien von Cyberangriffen auf Energiesysteme über die Kommunikationsnetzwerkschicht beliebiger Größe und mit einer beliebigen Anzahl von Geräten für HIL- und PHIL-Simulationen zu ermöglichen. Es handelt sich um ein Toolkit für die diskrete Ereignissimulation, das alle inhärenten physikalischen Eigenschaften berücksichtigt, die sich auf das Verhalten des (drahtgebundenen oder drahtlosen) Netzwerks auswirken werden.