論文の概要: ReThink: Reveal the Threat of Electromagnetic Interference on Power Inverters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.17873v1
- Date: Thu, 26 Sep 2024 14:19:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-28 17:47:25.951913
- Title: ReThink: Reveal the Threat of Electromagnetic Interference on Power Inverters
- Title（参考訳）: ReThink:電力インバータにおける電磁干渉の脅威を明らかにする
- Authors: Fengchen Yang, Zihao Dan, Kaikai Pan, Chen Yan, Xiaoyu Ji, Wenyuan Xu,
- Abstract要約: 電力インバータは、直流(DC)電力を再生可能エネルギー源(RES)からグリッド上の交流(AC)電力に変換する重要な電子装置である。
本稿では、内部センサの観点から太陽光発電インバータの安全性を解析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.983780036020752
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the boom of renewable energy sources (RES), the number of power inverters proliferates. Power inverters are the key electronic devices that transform the direct current (DC) power from RES to the alternating current (AC) power on the grids, and their security can affect the stable operation of RES and even power grids. This paper analyzes the security of photovoltaic (PV) inverters from the aspects of internal sensors since they serve as the foundation for safe power conversion. We discover that both the embedded current sensors and voltage sensors are vulnerable to electromagnetic interference (EMI) of 1 GHz or higher, despite electromagnetic compatibility (EMC) countermeasures. Such vulnerabilities can lead to incorrect measurements and deceiving the control algorithms, and we design ReThink that could produce three types of consequences on PV inverters by emitting carefully crafted EMI, i.e., Denial of Service (DoS), damaging inverters physically or damping the power output. We successfully validate these consequences on 5 off-the-shelf PV inverters, and even in a real-world microgrid, by transmitting EMI signals at a distance of 100-150cm and a total power within 20W. Our work aims to raise awareness of the security of power electronic devices of RES, as they represent an emerging Cyber-Physical attack surface to the future RES-dominated grid. Finally, to cope with such threats, we provide hardware and software-based countermeasures.
- Abstract（参考訳）: 再生可能エネルギー源(RES)のブームにより、電力インバータの数が増加する。
電力インバータは、直流(DC)電力を RES からグリッド上の交流電流(AC)電力に変換する重要な電子装置であり、そのセキュリティは RES の安定した動作や電力グリッドにも影響を及ぼす。
本稿では、太陽光発電インバータの安全性を、安全な電力変換の基礎となる内部センサの側面から分析する。
電磁的整合性(EMC)対策にもかかわらず、埋込電流センサと電圧センサの両方が1GHz以上の電磁波干渉(EMI)に弱いことが判明した。
このような脆弱性は不正な測定と制御アルゴリズムの誤認につながる可能性があり、我々は、慎重にEMI(DoS)を出力し、インバータを物理的に損傷させたり、出力を減衰させたりすることで、PVインバータに3種類の結果をもたらすReThinkを設計する。
5個のオフザシェルフPVインバータ,さらには実世界のマイクログリッド上でも,EMI信号を100～150cm,全電力20Wで送信することで,これらの結果の検証に成功した。
我々の研究は、RESの電力電子機器のセキュリティに対する認識を高めることを目的としている。
最後に、このような脅威に対処するために、ハードウェアおよびソフトウェアベースの対策を提供する。
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