新算法预测由黑客和地震引起的停电

电网基础设施中的哪些条件和故障可能导致大停电？以及私营公司和政府组织如何投资以帮助防止灾难性的停工？

在过去的几年里，有消息称朝鲜黑客侵入了美国的一家能源公用事业公司，俄罗斯黑客侵入了一座核电站。这种由黑客引起的停电现在比以往任何时候都更频繁地发生。地震等自然灾害也在电网中断中发挥重要作用。即使是松鼠（经常咬电线）也会对电网构成严重威胁。

为了解决这些问题，劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员开发了一种名为“松鼠”的新算法，该算法允许公司检测电网中的弱点。这是一个为期 3 年的项目（定量智能对手风险评估）的一部分，该项目专注于识别对电网的所有可能威胁。

由于该算法是“原因不可知的”，因此它可以应用于所有类型的灾害，包括地震、恶意攻击，甚至是松鼠造成的障碍。它解决了相反的问题（从结果中推导出因果）并帮助您决定将注意力放在哪里以及如何分配资源。

识别电网风险最困难的部分是级联效应。一个有故障的变电站可能会影响整个电网基础设施。研究人员使用开源电网模拟器（模拟传输功率流）实现了他们的新算法，以研究必须发生的事件序列才能导致小电网模型上的 1/20 亿瓦负载损失。

模拟检测到 700 多个严重的后果性故障，其中近一半的故障涉及一个特定的继电器。此类信息可能非常有用，尤其是在资源有限的情况下。

简而言之，如果您担心一个故障变电站会导致 10 吉瓦的负载离线并寻找可能实现它的方法，那么该算法可以帮助您确定哪些故障实际上会导致该结果。

参考：劳伦斯利弗莫尔国家实验室

这将帮助机构缩小可能条件的数量，并优先考虑可能导致严重故障的位置。该算法能够改变多个参数并找到避免大规模中断的有效解决方案。

尽管近年来发展起来的电网更加自动化和智能，但它们更容易受到黑客和对手的攻击（因为它们连接到互联网）。目前，使用手动技术来保护网格是不可能的：没有人可以想象出所有会导致糟糕结果的事件。所以，有必要使用 Squirrel 来缩小导致失败的事件列表。

在将其应用于大规模系统之前，算法需要改进。研究人员计划增强其建模能力，以便将多种复杂的后果考虑在内，例如电力和天然气、通信和潮流，以及更复杂的配电模型。

到目前为止，他们已经使用了一个可以处理 46 条传输线的基本模型。这些生产线可以关闭或打开，因此有 2⁴⁶ 种可能的安排——通过蛮力方法处理的数量非常多。为了实用和智能分析，他们的目标是对 10,000 行系统进行建模。

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未来，研究人员还将与机构合作，使用真实电网检测漏洞并进行风险评估，以生成更精确的模型。

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