Az áramhálózatok védelmi sebezhetőségét lehet így kiküszöbölni.
A digitalizálódó villamosenergia-hálózatokban, különösen az egyre elterjedtebb digitális alállomásokban a pontos időszinkronizálás elengedhetetlen a védelmi és irányítástechnikai rendszerek számára. Ez teszi lehetővé, hogy a kritikus védelmi funkciók megszakítás nélkül működjenek, és zavartalan maradjon a fogyasztók, így például a lakosság áramellátása.
Ezen a téren jelent előrelépést egy új megoldás, ami nem csupán növeli a villamos hálózatok megbízhatóságát, de egy kibervédelmi sebezhetőséget is kiküszöböl.
A szinkronizáció szerepe
Időszinkronizáció alatt azt értjük, hogy az összes kommunikációképes eszköznek azonos időalapon kell működnie, akár mikroszekundumos mértékig.
Az időmérés alapját képező időjelek fogadásához a hagyományos villamos védelmi eszközök „csak” globálisan pontos időjeleket igényelnek, ilyenek például a globális műholdas navigációs rendszerek (GNSS). Azonban az ún. process bus rendszerekben, –amelyek a modern, digitális alállomásokon az intelligens elektromos eszközöket kötik össze az elsődleges berendezésekkel,–a mért értékek helyessége, sőt értelmezhetősége, elsősorban a konzisztens helyi pontosságtól függenek, nem pedig a külső globális időjel-forrásoktól.
Emellett a külső időjel-források sebezhetőek lehetnek bizonyos természeti jelenségekkel (pl. napviharokkal) vagy szándékos beavatkozásokkal szemben, ami „időalap-ugrásokhoz” vezethet a referenciaértékként használt időben.
Ilyen zavarok esetében vagy akár a téli-nyári időszámításra való átálláskor, az alállomások rendszerei kénytelenek újraszinkronizálni magukat, hogy ismét összhangba kerüljenek az időalapként használt értékkel. Ehhez azonban előfordul, hogy ideiglenesen le kell állítani a kritikus védelmi funkciókat, ami kiberbiztonsági sebezhetőséghez, téves kioldásokhoz vagy akár egyes berendezések üzemkieséséhez, és költséges leállásokhoz vezethetnek.
Belső óra: Siprotec 5 PTP Grandmaster Clocks
Ezt a kockázatot küszöböli ki a Siemens szabadalmaztatás alatt álló technológiája.
A villamos rendszerek vezérlésére és felügyeletére tervezett Siemens Siprotec 5 eszközökbe ún. „Precision Time Protocol (PTP) Grandmaster Clock (GMC)” órákat építenek be. Ezek megfelelnek annak a nemzetközi szabványnak, ami a hálózati eszközök óráinak kevesebb mint mikroszekundumos pontossággal történő szinkronizálását írja elő. Azaz egy rendkívül stabil, helyi időalapot biztosítanak.
A megoldás lényege, hogy az eszközök belső oszcillátort (rezgéskeltőt) használnak elsődleges időreferenciaként, így függetlenítik magukat a külső GNSS-jelektől. A zökkenőmentes „PTP grandmaster” átkapcsolási technológia pedig biztosítja, hogy amikor az elsődleges órák (pl. a GPS vevő által érzékelt időjelkezelő szerver) visszatérnek, azok először az aktív PTP Grandmaster Clock órákkal szinkronizálódnak, és csak ezután veszik vissza eredeti szerepüket.
Ezáltal megakadályozhatók az átkapcsolások során fellépő, zavaró időalap-ugrások, és a védelmi funkciók folyamatosan elérhetőek maradnak. Azaz a rendszer ellenállóbb lesz a kibervédelmi sebezhetőségekkel szemben is.