• شماره ركورد
    34091
  • پديد آورنده

    مهدي نقوي

  • عنوان
    مدلسازي و بهينه‌سازي اقتصادي-امنيتي سيستم سايبر-فيزيكي نيروگاه خورشيدي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    سيستم‌هاي انرژي
  • سال تحصيل
    1402
  • تاريخ دفاع
    1404/07/30
  • استاد راهنما
    دكتر رضا دشتي
  • استاد مشاور
    دكتر عارف اسكندري
  • دانشكده
    فناوري‌هاي نوين
  • چكيده
    رشد روزافزون استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير و نفوذ گسترده فناوري‌هاي ديجيتال در صنعت برق، موجب شكل‌گيري نيروگاه‌هاي خورشيدي سايبرفيزيكي شده است؛ سامانه‌هايي كه در آن لايه‌هاي فيزيكي توليد و ذخيره انرژي با لايه‌هاي سايبري نظارت، كنترل و تصميم‌گيري هوشمند يكپارچه مي‌شوند. اين هم‌پيوندي اگرچه بهره‌وري و قابليت اطمينان را افزايش مي‌دهد، اما نيروگاه را در معرض ريسك‌هاي تركيبي فيزيكي و سايبري قرار مي‌دهد كه مي‌تواند هزينه‌ها، تاب‌آوري و عملكرد اقتصادي را به‌طور قابل‌توجهي تحت‌تأثير قرار دهد. در اين پژوهش، چارچوبي يكپارچه براي مدلسازي و بهينه‌سازي اقتصادي–امنيتي سيستم سايبرفيزيكي نيروگاه خورشيدي توسعه يافته است. ابتدا داده‌هاي واقعي حوادث و خرابي‌ها در نيروگاه‌هاي خورشيدي طي سال‌هاي 2008 تا 2023 جمع‌آوري و طبقه‌بندي شده و سپس مدل ديناميكي نيروگاه در دو لايه فيزيكي و سايبري طراحي گرديده است. در ادامه، شاخص‌هاي اقتصادي و امنيتي (احتمال حمله، شدت آسيب، زمان بازيابي) تعريف و در قالب يك تابع هدف چندمنظوره تلفيق شده‌اند. اين مدل با استفاده از الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي فراابتكاري (نظير الگوريتم ژنتيك و ازدحام ذرات) و شبيه‌سازي عددي در محيط MATLAB حل شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه مدل پيشنهادي قادر است با درنظرگرفتن اثرات متقابل ريسك‌هاي فيزيكي و سايبري، هزينه كل سيستم را كاهش داده، شاخص تاب‌آوري را بهبود بخشد و تصميم‌گيري اقتصادي–امنيتي را در شرايط عدم‌قطعيت بهينه‌سازي نمايد. همچنين تحليل حساسيت نشان داد كه افزايش سطح سرمايه‌گذاري امنيتي تا يك حد بهينه، منجر به كاهش هم‌زمان زيان اقتصادي و ريسك سايبري مي‌شود. اين چارچوب مي‌تواند به‌عنوان ابزاري كارآمد براي تصميم‌سازي مديريتي، برنامه‌ريزي سرمايه‌گذاري و بهبود پايداري نيروگاه‌هاي خورشيدي مورد استفاده قرار گيرد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/09/09
  • عنوان به انگليسي
    solar power plant cyber-physical system modeling an‎d economical-security optimization
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهدي نقوي

  • چكيده به لاتين
    The rapid growth of renewable energy utilization an‎d the widespread integration of digital technologies in the power sector have led to the emergence of cyber–physical solar power plants (CP-SPPs) — systems in which the physical layers of energy generation an‎d storage are tightly integrated with cyber layers of monitoring, control, an‎d intelligent decision-making. While this integration enhances efficiency an‎d reliability, it simultaneously exposes the plants to combined physical an‎d cyber risks that can significantly affect costs, resilience, an‎d economic performance. This research develops an integrated framework for the economic–security modeling an‎d optimization of cyber–physical solar power plants. Real incident an‎d failure data from global solar power plants (2008–2023) were collected an‎d categorized, an‎d a dynamic two-layer model representing both physical an‎d cyber subsystems was designed. Key economic indicators (LCOE, NPV, ROI) an‎d security metrics (attack probability, damage severity, recovery time) were defined an‎d combined into a multi-objective optimization function. The model was solved using meta-heuristic algorithms such as the Genetic Algorithm (GA) an‎d Particle Swarm Optimization (PSO) an‎d implemented in MATLAB for numerical simulation an‎d validation. The results demonstrate that the proposed model effectively captures the interdependence between physical an‎d cyber risks, leading to reduced total system costs, enhanced resilience, an‎d optimized economic–security decision-making under uncertainty. Sensitivity analysis reveals that increasing security investment up to an optimal threshold simultaneously decreases economic loss an‎d cyber risk. The proposed framework serves as a decision-support tool for investment planning, risk management, an‎d sustainability enhancement in modern cyber–physical solar power infrastructures.
  • كليدواژه هاي فارسي
    نيروگاه خورشيدي سايبرفيزيكي , بهينه‌سازي اقتصادي–امنيتي , مديريت ريسك , تاب‌آوري انرژي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Cyber–physical solar power plant , economic–security optimization , risk management , energy resilience
  • Author
    Mahdi Naghavi
  • SuperVisor
    Dr. Reza Dashti