開發新型太陽能逆變器 加強網絡安全防範

2021-01-17 能源一號




目前，一個美國研究小組正在開發新型的逆變器，以保護太陽能裝置、光伏電站免受網絡攻擊，研究人員還計劃創建新的網絡安全標準。該小組的研究負責人艾倫·曼圖斯（Alan Mantooth）教授說，如果逆變器遭到黑客入侵，或是電網不穩定從而導致電池過度充電，那麼它們可能會被關閉，同時可能會產生現階段難以解決的問題。

 

曼圖斯表示：「逆變器是主要的太陽能連接設備之一，因此，如果黑客試圖控制光伏系統，則逆變器將是主要目標，因為它們易於訪問，並且它們要執行許多智能功能以維持穩定性和效率。它們是光伏系統的核心。」



換句話說，它們也可以是最薄弱的環節。「逆變器與中央控制器建立通信，並且在太陽能光伏發電場中彼此通信，這取決於具體發電場的設計。如果逆變器遭到黑客入侵，它們可能會關閉，或者導致電池過度充電，或使電網出現不穩定的現象，以及其他可能出現的後果。」

 

研究人員還認為，對太陽能發電廠進行網絡攻擊可能導致太陽能存儲系統本身的破壞，進而可能引發火災。拆除或改變太陽能光伏發電場將破壞其關鍵功能，就像切斷任何電力供應一樣。

 

安全問題

最脆弱的逆變器和太陽能設備是那些與未加鎖的通信系統連接的設備。一些太陽能光伏裝置具有專用光纖，該光纖從未連接到公共系統，因此它們反而更加安全，其他的則很容易被黑客入侵。

 

依靠組串式逆變器的工廠不一定比依靠集中逆變器的工廠更薄弱。如果集中逆變器很弱，則比十個組串逆變器更容易受到攻擊。黑客喜歡編寫代碼來遠程測試系統，並試圖找出薄弱環節。因此，他們很樂意對它們執行測試操作。

 

研究項目

研究人員的目標是開發下一代逆變器，他們也在考慮以合理的成本升級現有設備的可能性。不過，考慮到太陽能逆變器在現場的使用壽命，根據逆變器的使用時間長短，設備的升級可能會成為設備替換的一部分。

 

曼圖斯表示，在接下來的十年中，我們可能會看到未來的逆變器將提供一系列智能功能，以實現電網控制和保持電網的穩定性，以及併網和繼電模式。逆變器可以作為整體，發揮出他所列出的那些電網功能。

 

該光伏系統多級網絡安全研究項目於本周獲得了美國能源部太陽能技術辦公室的360萬美元獎勵。曼圖斯是美國國家可靠電力傳輸中心（National Center for Reliable Electric PowerTransmission）的執行主任，該中心擁有全球頂級的電力電子測試設備。



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