作者简介 | 第1-7页 |
摘要 | 第7-9页 |
Abstract | 第9-16页 |
1 Introduction | 第16-28页 |
§1.1 Motivation | 第16-19页 |
§1.2 Research Objectives | 第19-25页 |
·Understanding Communication Infrastructures in the Smart Grid | 第19-21页 |
·Understanding Security Protections of Time-critical Control Messages | 第21-23页 |
·Demonstrating Iterative Cascading Failures in the Smart Grid | 第23-25页 |
§1.3 Contributions | 第25-26页 |
§1.4 Organization | 第26-28页 |
2 Communication Infrastructures towards the Smart Grid:Design,Im-plementation and Evaluation | 第28-56页 |
§2.1 FREEDM Visions | 第28-34页 |
·System Overview | 第29-31页 |
·Communication Scenarios | 第31-32页 |
·Communication Requirements | 第32-34页 |
·Summarized Challenges | 第34页 |
§2.2 GREEN HUB:A FREEDM System Demo | 第34-39页 |
·Physical Architecture of Green Hub | 第34-35页 |
·DNP3-based Communication Infrastructure of Green Hub | 第35-38页 |
·Implementations of DNP3-based Communication Infrastructure | 第38-39页 |
§2.3 Communication Performances of Green Hub | 第39-55页 |
·Experiment Setup | 第39-41页 |
·Evaluation Ⅰ:Performance of the Communication Infrastructure | 第41-47页 |
·Evaluation Ⅱ:Baseline Performance of the DNP3 over TCP/IP framework | 第47-52页 |
·Evaluation Ⅲ:Practical Performance of the DNP3 over TCP/IP Framework in Green Hub | 第52-55页 |
§2.4 Summary | 第55-56页 |
3 Security Protections of Time-Critical Control Messages in Substation Automation Systems | 第56-78页 |
§3.1 Preliminary of Substation Automation Systems in the Smart Grid | 第56-60页 |
·Single Line Diagram of a Substation | 第56-58页 |
·System Architecture of Substation Automation | 第58-59页 |
·Security and Performance Requirements | 第59-60页 |
§3.2 Security Scheme Candidates | 第60-63页 |
·RSA | 第61页 |
·Message Authentication Code | 第61-62页 |
·One-Time Signature | 第62-63页 |
§3.3 A Small-Scale SAS Prototype | 第63-66页 |
·IEC61850-based Substation Automation System | 第63-64页 |
·Implementations of the SAS Prototype | 第64-66页 |
§3.4 Performance Results and Analysis | 第66-76页 |
·Performance Metric | 第66页 |
·Parameter Settings | 第66-67页 |
·Measurements of Security Schemes | 第67-71页 |
·Analysis of Data Origin Authentication Schemes | 第71-76页 |
§3.5 Summary | 第76-78页 |
4 System Resilience of the Interdependent Networks in the Smart Grid | 第78-90页 |
§4.1 Cyber and Power Coupled Networks | 第78-82页 |
·Coupled Network Architecture | 第78-80页 |
·Interdependent Behaviors in the Fault Management | 第80-82页 |
§4.2 INDEPNETSim:A Co-Simulation Framework for Interdependent Networks | 第82-86页 |
·Simulations of Message Transmissions | 第82-84页 |
·Simulations of Electricity Deliveries | 第84-86页 |
§4.3 Performance Results | 第86-89页 |
·Experimental Setup | 第86-87页 |
·Performance Results | 第87-89页 |
§4.4 Summary | 第89-90页 |
5 Conclusion and Future Directions | 第90-94页 |
§5.1 Conclusion | 第90-91页 |
§5.2 Future Directions | 第91-94页 |
Acknowledgement | 第94-96页 |
Bibliography | 第96-102页 |
Publications | 第102页 |