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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Implementação de framework em software livre com OpenDSS para simulação de ataques ciberfísicos em redes elétricas com recursos energéticos distribuídos
metadata.dc.creator: Bindá, Guilherme
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Luiz Eduardo Sales e
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Bessa, Iury Valente de
metadata.dc.contributor.referee1: Dias, Ozenir Farah da Rocha
metadata.dc.contributor.referee2: Muniz, João Rodrigo da Silva
metadata.dc.description.resumo: O avanço da digitalização das redes elétricas de distribuição tem aumentado a integração de recursos energéticos distribuídos e dispositivos inteligentes de controle, tornando esse ambiente mais eficiente, porém, vulnerável a ataques ciberfísicos. Embora existam estudos tratando de ataques isolados ou de metodologias gerais de avaliação de segurança, ainda há limitações quanto à análise aprofundada de ataques cibernéticos aplicados à rede de distribuição. Diante disso, este trabalho tem como objetivo modelar, implementar e analisar diferentes tipos de ataques ciberfísicos em uma rede de distribuição, avaliando seus efeitos sobre a operação de um elemento armazenador de energia. A metodologia adotada envolve a modelagem computacional da rede no OpenDSS integrada a rotinas externas em Python aliadas a biblioteca py-dss-interface, permitindo a inserção controlada dos ataques, a coleta de dados e o monitoramento das variáveis de interesse sob condições normais e adversas. Os experimentos consideram cenários com ataques isolados e combinados, variação temporal dos sinais e múltiplos graus de corrupção aplicados aos sensores e atuadores de um elemento armazenador de energia. Os resultados mostram deformações significativas nos sinais de controle devido aos ataques ciberfísicos, como desvios superiores a 10% nos níveis de tensão e no estado de carga da bateria, evidenciando a necessidade de mecanismos avançados de detecção e mitigação para garantir a operação segura da rede.
Abstract: The increasing digitalization of electrical distribution networks has expanded the integration of distributed energy resources and intelligent control devices, making these systems more efficient but vulnerable to cyber-physical attacks. Although previous studies have addressed isolated attacks or general security assessment methodologies, limitations remain regarding an in-depth analysis of cyberattacks applied specifically to distribution networks. In this context, this work aims to model, implement, and analyze different types of cyber-physical attacks in a distribution network, evaluating their effects on the operation of an energy storage element. The adopted methodology involves the computational modeling of the network in OpenDSS integrated with external routines in {Python} combined with the {py-dss-interface} library, enabling controlled attack insertion, data collection, and monitoring of the variables of interest under normal and adversarial conditions. The experiments consider scenarios with isolated and combined attacks, temporal variation of the injected signals, and multiple degrees of corruption applied to the sensors and actuators of the storage element. The results show significant distortions in control signals caused by the cyber-physical attacks, including deviations exceeding 10% in voltage levels and in the battery’s state of charge, highlighting the need for advanced detection and mitigation mechanisms to ensure secure network operation.
Keywords: Ciberataques
Redes de distribuição
OpenDSS
Armazenamento de energia
py-dss-interface
Cyberattacks
Distribution networks
Energy storage
metadata.dc.subject.cnpq: ENGENHARIA ELÉTRICA: SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: FT - Faculdade de Tecnologia
metadata.dc.publisher.course: Engenharia Elétrica – Eletrotécnica - Bacharelado - Manaus
Citation: BINDA, Guilherme Moreira Lima. Implementação de framework em software livre com OpenDSS para simulação de ataques ciberfísicos em redes elétricas com recursos energéticos distribuídos. 2025. 123 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2025.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9451
metadata.dc.contributor.grupo-pesquisa: e-Controls - Grupo de Estudos em Controle de Sistemas
metadata.dc.subject.controlado: .
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