Micro-réseaux : une solution face aux cyberattaques et intempéries ?

L’intégration des énergies renouvelables au réseau électrique soulève de nombreuses problématiques liées à l’internet des objets. Les chercheurs de l’Iowa State University, en collaboration avec des partenaires universitaires et industriels, s’attaquent à ces défis en créant un nouveau centre de cybersécurité dédié à la protection des réseaux électriques intégrant des ressources énergétiques distribuées et des micro-réseaux.

Comme le souligne Manimaran Govindarasu, professeur distingué Anson Marston en ingénierie à l’Iowa State University, «tout est connecté» dans le domaine de l’énergie. Les onduleurs solaires et les contrôleurs de parcs éoliens sont reliés à internet, exposant ainsi les ressources énergétiques réparties sur le territoire à de potentielles cyberattaques. Ces dernières pourraient interrompre la transmission d’électricité, voire provoquer des pannes généralisées.

Face à cette menace, le Département de l’Énergie des États-Unis (DOE) a accordé une subvention de 2,5 millions de dollars sur deux ans à un projet dirigé par des ingénieurs de l’Iowa State University. Les partenaires du projet apporteront également 1 million de dollars en financement de contrepartie, comprenant les coûts d’équipement et de main-d’œuvre.

CyDERMS, un centre dédié à la cybersécurité des réseaux électriques

Ce financement permettra de créer un nouveau centre de cybersécurité basé à l’Iowa State University, baptisé CyDERMS (Center for Cybersecurity and Resiliency of DERs and Microgrids-integrated Distribution Systems). Les DER (ressources énergétiques distribuées) désignent les parcs éoliens, les installations solaires ou encore les technologies de stockage d’énergie. Les micro-réseaux sont des systèmes locaux de DER pouvant être connectés ou isolés du réseau principal. La possibilité de fermer ou d’isoler les connexions au réseau peut contribuer à maintenir le service en cas de cyberattaques ou d’intempéries destructrices.

Le DOE a récemment annoncé l’octroi de 15 millions de dollars de subventions pour établir six centres universitaires chargés de répondre aux besoins spécifiques d’une région en matière de cybersécurité et de formation de la main-d’œuvre. Outre l’Iowa State University, les campus principaux des autres centres seront situés dans le Connecticut, en Floride, en Illinois, en Pennsylvanie et au Texas.

Collaboration entre universités, laboratoires nationaux et industriels

Le centre CyDERMS sera dirigé par Manimaran Govindarasu, également professeur Murray J. et Ruth M. Harpole en génie électrique et informatique et scientifique principal au Laboratoire national Ames du DOE. Quatre autres chercheurs de l’Iowa State University seront également affiliés au centre.

L’équipe du projet comprendra en outre des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, de l’Université du Minnesota Twin Cities, de la Michigan Technological University, de GE Vernova, du Laboratoire national d’Argonne et du Laboratoire national des énergies renouvelables.

Le conseil consultatif industriel du centre comprend des représentants de la Central Iowa Power Cooperative, de Xcel Energy Inc., de Hubbell Inc., de Hitachi Energy et de MITRE.

2 objectifs majeurs : protéger les réseaux et former la main-d’œuvre

Selon Manimaran Govindarasu, CyDERMS poursuit deux objectifs principaux. Premièrement, les chercheurs du centre protégeront les réseaux électriques contenant des parcs éoliens et solaires ainsi que des micro-réseaux en développant des algorithmes informatiques robustes et d’autres outils permettant de détecter et d’atténuer les cyberattaques et les défaillances du système en temps réel. Ils utiliseront des outils d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique pour aider à détecter les problèmes de réseau et les activités malveillantes.

Deuxièmement, ils renforceront la main-d’œuvre du secteur de la cybersécurité des réseaux en développant des modules de formation, des projets de conception, des concours de cyber-défense ainsi que des ateliers pratiques destinés aux employés de l’industrie et des services publics, y compris dans les zones rurales.

« Il s’agira d’un centre de recherche universitaire sur la cybersécurité des énergies renouvelables sur le réseau de distribution », explique Manimaran Govindarasu. « Nous travaillerons avec l’industrie locale dans l’Iowa, le Minnesota, l’Illinois et le Michigan pour comprendre et répondre aux besoins de l’industrie locale. C’est l’accent mis ici. »

Le défi est de taille, car les ressources renouvelables sont réparties dans les villes, les villages et les zones rurales du Midwest. « Il y a des contrôleurs et des onduleurs partout », souligne Manimaran Govindarasu. « Il y a des parcs éoliens, des installations solaires sur les toits, des centrales solaires communautaires et des centrales solaires de services publics. Les possibilités d’attaque sont énormes par rapport à un réseau conventionnel. »

Légende illustration : Un nouveau centre de cybersécurité basé dans l’État de l’Iowa aidera le secteur de l’électricité à protéger les ressources énergétiques distribuées, telles que les parcs éoliens et solaires, contre les problèmes et les attaques du réseau. Crédit : Christopher Gannon/Iowa State University.