پديد آورنده :
اشرف زاده اردكاني، علي
عنوان :
تعيين شرايط بهره برداري بحراني در ارزيابي آسيب پذيري سيستم قدرت ناشي از حملات عامدانه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سيستم هاي انرژي الكتريكي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 131 ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
غلامرضا يوسفي
استاد مشاور :
محمد امين لطيفي
توصيفگر ها :
آسيب پذيري سيستم قدرت , حملات عامدانه , تجهيزات كليدي , شرايط بهره برداري بحراني , بهينه سازي دو سطحي , بهينه سازي مخروطي
استاد داور :
محمد اسماعيل همداني گلشن، رحمت الله هوشمند
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/20
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/08/20
چكيده فارسي :
چكيده سيستم قدرت به عنوان يكي از زيرساختهاي كليدي مهم در هر كشور است در ساختار سنتي ارزيابي قابليت اطمينان در سيستم قدرت صرفا حوادث با احتمال رخداد زياد در نظر گرفته ميشد ولي امروزه با توجه به نقش كليدي سيستم قدرت عالوه بر احتمال رخداد حوادث ميزان اثرگذاري آنها نيز مدنظر است يك دسته مهم از حوادث با احتمال رخداد كم و اثرگذاري زياد حمالت عامدانه به سيستم قدرت است نتيجه حمله به سيستم قدرت به شرايط بهرهبرداري سيستم قدرت در زمان حمله وابسته است تعيين شرايط بهرهبرداري بحراني و تجهيزات كليدي سيستم قدرت گامي مهم در ارزيابي عواقب ناشي از حمالت عامدانه است در اين پاياننامه تفاوت مدلسازي DC و AC تجهيزات سيستم قدرت در انتخاب تجهيزات كليدي و محاسبه ميزان خسارت ناشي از خروج تجهيزات كليدي بررسي ميشود براي اين منظور ابتدا مدل مرسوم مهاجم مدافع براي تعيين تجهيزات كليدي با مدلسازي DC سيستم قدرت تشريح و سپس يك مدل جديد براي تعيين تجهيزات كليدي با مدلسازي AC سيستم قدرت مبتني بر بهينهسازي مخروطي پيشنهاد شده است درنهايت دو مدل مطرح شده با پيادهسازي بر روي شبكه آزمايش از نقطه نظر انتخاب تجهيزات كليدي تخمين ميزان خسارت و عملكرد محاسباتي مورد مقايسه قرار گرفته است با توجه به لحاظ ولتاژ و توان راكتيو در مدل AC نتايج عددي بدست آمده نشان دهنده دقت بهتر مدل AC نسبت به مدل DC براي تعيين تجهيزات كليدي و تخمين خسارت است در مقابل با توجه به مرتبه دوم بودن مدل AC عملكرد محاسباتي مدل AC از DC ضعيفتر است شرايط بهره برداري قبل از وقوع حادثه بر ميزان خسارت بعد از وقوع حادثه اثر گذار است وجود يك حاشيه اطمينان در شرايط بهرهبرداري به بهرهبردار كمك ميكند تا خسارت ناشي از وقوع حوادث به علت قرارگيري در شرايط بهرهبرداري بحراني را كاهش دهد در اين پاياننامه ابتدا شرايط بهرهبرداري بحراني تعريف و سپس مدلي جديد براي تعيين شرايط بهرهبرداري بحراني پيشنهاد شده است از ديدگاه مهاجم شرايط بهرهبرداري بحراني بهترين شرايط براي حمله به سيستم قدرت است مدل پيشنهادي بر مبناي مدل دوسطحي مهاجم مدافع است كه منجر به يك مسئله بهينهسازي دوسطحي ميشود در مدل پيشنهادي براي يك دوره زماني مشخص بهرهبرداري متغيرهاي بهرهبرداري شامل مقدار توليد نيروگاهها توان عبوري خطوط و خروج برنامهريزي شده نيروگاهها و تجهيزات انتقال بهگونهاي تعيين ميشود كه با وقوع حادثه بيشترين بارزدايي به شبكه اعمال شود با پيادهسازي مدل بر روي شبكه آزمايش عملكرد مدل در تعيين شرايط بهرهبرداري بحراني سنجيده شده است نتايج بدست آمده نشاندهنده اين است كه مدل پيشنهادي قادر به در نظرگرفتن اثر شرايط بهرهبرداري بر خسارت ناشي از حمله و همچنين تعيين طرح حمله بهينه متناسب با شرايط بهرهبرداري بحراني است كلمات كليدي آسيبپذيري سيستم قدرت حمالت عامدانه تجهيزات كليدي شرايط بهرهبرداري بحراني بهينهسازي دوسطحي بهينهسازي مخروطي
چكيده انگليسي :
a ashrafzadeh@ec iut ac ir Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan IranDegree Master of Science Language PersianSupervisor Dr G Reza Yousefi yousefi@iut ac ir Advisor Dr Mohammad Amin LatifyAbstract The power system is one the critical infrastructures in any country In the conventional reliabilityassessment of power systems only high probability events were considered recently because of thekey role of the power systems in addition to the probability of events their impacts are alsoconsidered Deliberate attack to power systems is one of the high impact low probability events Consequences of an attack is highly related to operating condition of the power system at the attacktime In this thesis we called the worst operating scenario the weakest operation point of the powersystem against deliberate attack as the critical operating condition In this thesis the difference between DC and AC modeling of network in determining keyequipment and calculating the amount of damages caused by key equipments outage is investigated For this purpose the conventional attacker defender AD model based on DC modeling of networkis represent Then a new model for determining the key equipments based on AC modeling ofnetwork via conic optimization technique is proposed Then the two mentioned models areimplemented for the test network and compared in terms of key equipments selection occurreddamages and computational performance Due to considering voltage and reactive power in the ACmodel the numerical results show better accuracy of the AC model for determining key equipmentsand damages In contrast as the AC model is a second order model the computational performanceof the AC model is weaker than that of the DC model Operating condition of the power system before occurring an event has a significant impact onamount of damages Considering a safety margin in the operating conditions of a power system helpsthe operator to reduce the damages caused by an event In this thesis firstly the worst critical operating condition is defined and then a new model is proposed to determine the worst operatingcondition From the attacker s point of view the worst operating condition is the best opportunity toattack the power system Proposed model is based on the bi level attacker defender AD model Inthe proposed model the operation variables including the power output of generators flow oftransmission lines and planned outage for power plants and transmission equipments are determinedbefore events while the load shedding amount due to the attack is maximized This modelimplemented on test networks to evaluate it performance The Numerical results show the proposedmodel is capable to show the dependency of the operation conditions and the attack damages andalso determining the optimal attack plan in according to the worst operating condition Keywords Power system vulnerability Deliberate attack critical equipment worst operation condition bi level programing conic optimization
استاد راهنما :
غلامرضا يوسفي
استاد مشاور :
محمد امين لطيفي
استاد داور :
محمد اسماعيل همداني گلشن، رحمت الله هوشمند
