Le rythme accéléré de l’électrification sociétale est encourageant d’un position de vue climatique. Mais la transition des combustibles fossiles vers des sources renouvelables comme l’énergie éolienne présente de nouveaux risques qui ne sont pas encore pleinement compris.
Des chercheurs de Concordia et d#39Hydro-Québec ont présenté une nouvelle étude sur le sujet à Glasgow, au Royaume-Uni, lors de la conférence internationale 2023 de l#39IEEE sur les technologies de interaction, de contrôle et de calcul pour les réseaux intelligents (SmartGridComm). Leur étude examine les risques de cyberattaques auxquels sont confrontés les parcs éoliens offshore. Moreover précisément, les chercheurs ont examiné les parcs éoliens qui utilisent des connexions en courant continu haute stress (VSC-HVDC), qui deviennent rapidement la alternative la furthermore rentable pour récolter l#39énergie éolienne offshore dans le monde.
« À mesure que nous progressons dans l#39intégration des énergies renouvelables, il est impératif de reconnaître que nous nous aventurons en territoire inexploré, avec des vulnérabilités inconnues et des cybermenaces », déclare Juanwei Chen, étudiant au doctorat à l#39Institut Concordia d#39ingénierie des systèmes d#39facts (CIISE) à l#39École d#39ingénierie et d#39informatique Gina Cody.
« Les parcs éoliens offshore sont connectés au réseau électrique principal à l#39aide des technologies HVDC. Ces parcs pourraient être confrontés à de nouveaux défis opérationnels », explique Chen.
« Notre objectif est d#39étudier remark ces défis pourraient être intensifiés par les cybermenaces et d#39évaluer l#39influence additionally huge que ces menaces pourraient avoir sur notre réseau électrique. »
Hang Du, étudiant au doctorat à Concordia, Jun Yan, professeur agrégé au CIISE, Mourad Debbabi, doyen de l#39école Gina Cody, ainsi que Rawad Zgheib de l#39Institut de recherche d#39Hydro-Québec (IREQ), ont également contribué à l#39étude. Ces travaux s#39inscrivent dans le cadre d#39un vaste projet de collaboration de recherche impliquant le groupe du Pr Debbabi et le groupe de recherche en cybersécurité de l#39IREQ dirigé par la Dre Marthe Kassouf et impliquant une équipe de chercheurs dont le Dr Zgheib.
Systèmes complexes et vulnérables
Les parcs éoliens offshore nécessitent davantage de cyber-infrastructures que les parcs éoliens terrestres, étant donné que les parcs éoliens offshore se trouvent souvent à des dizaines de kilomètres des terres et sont exploités à distance. Les parcs éoliens offshore doivent communiquer avec les systèmes terrestres via un réseau étendu. Parallèlement, les éoliennes communiquent également avec les navires de upkeep et les drones d#39inspection, ainsi qu#39entre elles.
Cette architecture de communication complexe et hybride présente plusieurs factors d#39accès pour les cyberattaques. Si des acteurs malveillants parvenaient à pénétrer dans le réseau local de la station de conversion côté parc éolien, ces acteurs pourraient altérer les capteurs du système. Cette falsification pourrait conduire au remplacement de données réelles par de fausses informations. De ce fait, des perturbations électriques affecteraient le parc éolien offshore aux points de couplage communs.
À leur tour, ces perturbations pourraient déclencher des oscillations de puissance mal amorties des parcs éoliens offshore lorsque tous les parcs éoliens offshore génèrent leur creation maximale. Si ces perturbations électriques cyber-induites sont répétitives et correspondent à la fréquence des oscillations de puissance mal amorties, ces oscillations pourraient être amplifiées. Ces oscillations amplifiées pourraient ensuite être transmises à travers le système HVDC, atteignant et affectant potentiellement la stabilité du réseau électrique principal. Alors que les systèmes existants intègrent généralement des redondances pour les protéger contre les imprévus physiques, une telle safety est exceptional contre les failles de cybersécurité.
« Les réseaux du système peuvent gérer des événements comme des pannes de routeur ou des dégradations de signaux. S#39il y a un attaquant au milieu qui tente de détourner les signaux, cela devient plus préoccupant », explique Yan, titulaire de la Chaire de recherche de l#39Université Concordia (niveau 2) en Intelligence artificielle dans la cybersécurité et la résilience.
Yan ajoute qu#39il existe des écarts considérables dans l#39industrie, tant parmi les fabricants que parmi les solutions publics. Alors que de nombreuses organisations se concentrent sur des inquiries d#39entreprise telles que la sécurité des données et les contrôles d#39accès, il reste beaucoup à faire pour renforcer la sécurité des systems opérationnelles.
Il souligne que Concordia mène les initiatives de normalisation internationale, mais reconnaît que le travail ne fait que commencer.
« Il existe des normes réglementaires aux États-Unis et au Canada, mais elles se contentent souvent d#39énoncer ce qui est requis sans préciser comment cela doit être fait », dit-il. « Les chercheurs et les opérateurs sont conscients de la nécessité de protéger notre sécurité énergétique, mais il reste de nombreuses pistes à suivre et des queries ouvertes à répondre. »
Cette recherche est soutenue par la Chaire de recherche en partenariat Concordia/Hydro-Québec/Hitachi, avec le soutien supplémentaire du CRSNG et de PROMPT.
