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Modelli di vulnerabilità del sistema elettrico per minacce naturali e cyber

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Modelli di vulnerabilità del sistema elettrico per minacce naturali e cyber

Il rapporto descrive modelli accurati per la vulnerabilità delle linee aeree alle azioni combinate di vento forte e neve umida, e per la vulnerabilità degli isolatori contro due importanti meccanismi di flashover indotti dall’inquinamento. Propone inoltre un modello preliminare per tenere conto degli effetti degli attacchi cyber ai sistemi di controllo, difesa, protezione e automazione nei moderni sistemi elettrici.

La valutazione accurata della vulnerabilità dei componenti di rete alle minacce è un pilastro fondamentale per la quantificazione della resilienza del sistema elettrico a fronte di minacce sia antropiche sia naturali.

Il rapporto propone un modello evoluto di vulnerabilità delle linee aeree che considera l’azione combinata di vento forte e neve umida, valutando sia le azioni dirette delle minacce sui sottocomponenti di linea, sia quelle indirette dovuti alla presenza di vegetazione interferente con la linea.

Le curve di vulnerabilità generate per alcune linee della rete di trasmissione italiana forniscono indicazioni in linea con l’esperienza operativa degli operatori. I modelli possono essere applicati sia per analisi di lungo termine (calcolo dei tempi di ritorno al guasto dei componenti) sia a supporto della programmazione dell’esercizio in base alle previsioni meteo. Inoltre, mediante tali modelli analitici di vulnerabilità è possibile quantificare i benefici apportati alla resilienza da un cambiamento delle procedure di manutenzione della fascia di taglio.

Si descrive anche un modello di vulnerabilità degli isolatori all’inquinamento salino, con riferimento a due meccanismi di flashover indotti dall’inquinamento: il deposito di inquinanti in condizioni umide e l’accumulo di neve conduttiva sulla superficie degli isolatori. Anche in questo caso, le simulazioni mostrano l’applicabilità dei modelli nelle fasi di programmazione dell’esercizio e di pianificazione.  Si propone infine un approccio metodologico per quantificare gli effetti di attacchi cyber ai sistemi di difesa di rete. Partendo dalla infrastruttura ICT di uno specifico sistema di difesa, nell’ambito del progetto RdS 2.3 si valuta la probabilità condizionata di “malfunzionamento” di ciascuna sottostazione soggetta a richiesta di intervento del sistema di difesa, a seguito dell’attacco cyber. Sfruttando la teoria delle copule di variabili binarie, la metodologia presentata in questo rapporto calcola le probabilità di determinate combinazioni di malfunzionamenti delle sottostazioni e, per ogni combinazione, valuta il rischio di carico disalimentato a fronte di una contingenza severa che determina l’intervento del sistema di difesa.

Gli sviluppi futuri prevedono lo sviluppo di modelli di vulnerabilità per le frane indotte da alluvioni e le ondate di calore, ed un affinamento del modello degli effetti degli attacchi cyber ai sistemi di controllo, protezione ed automazione del sistema elettrico.

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