Collaborative Research: CISE-MSI: DP: CPS: Cyber Resilient 5G Enabled Virtual Power System for Growing Power Demand

协作研究:CISE-MSI:DP:CPS:支持网络弹性 5G 的虚拟电源系统,满足不断增长的电力需求

基本信息

项目摘要

This award is funded in whole or in part under the American Rescue Plan Act of 2021 (Public Law 117-2).The demand for clean power is on the rise globally. The United States Department of Energy has projected that the percentage of clean electricity generated by solar power will increase to 33% to compete with the ever-growing electricity demand in the United States (US) by the year 2050. To minimize the upgradation of the existing substation and source infrastructure, it is favorable to integrate a solar energy source aided with battery storage system at the distribution level. The combination of these energy sources can be managed efficiently to behave like a "single utility-scale power station”. This is the concept of Virtual Power Plant (VPP). This project aims to address the implementation of cyber-secure pole mounted solar and battery systems equipped with smart controllers to provide a framework to remotely control and optimize the system to provide a solution to the growing power demands. Furthermore, by employing and mentoring students from underrepresented backgrounds in STEM, this project will aim at bridging the gap in institutions across the US. It will train the next generation of scholars from minority serving universities and marginalized communities in the fields of cybersecurity, utilization of renewable resources, and machine learning to address the pressing problems of this age.The technical aspect of the project aims to design and implement a 5G-enabled, cyber resilient smart Artificial Intelligence (AI) based microinverter for a pole-mounted solar power system with an energy storage system connected to the low-voltage distribution networks to operate as a VPP. The data collected from the smart microinverter will be used to train a predictive model to better manage the system for improved performance. A secure and privacy-preserving 5G based communication protocol will allow uninterrupted and secure data flow between the photovoltaic and the battery system, the smart microinverter, and the Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) system. Hence, a security framework based on Machine Learning (ML) models will be designed and it will be based on prior cyber-attack datasets and will include continuous learning using the data collected from smart controllers and the SCADA system used to detect cyber-attacks and exploring mitigation solutions for 5G-enabled SCADA-controlled VPP network system. Guidelines and procedures will be designed to help secure the physical systems while ensuring privacy and data protection by alerting administrators regarding security compromises of the VPP network to mitigate the risks and attacks.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该奖项的全部或部分资金根据《2021 年美国救援计划法案》(公法 117-2)提供。美国能源部预计,全球对清洁电力的需求正在上升。到 2050 年,太阳能发电量将增加到 33%,以应对美国不断增长的电力需求。为了最大限度地减少现有变电站和电源基础设施的升级,整合太阳能发电是有利的在配电层面辅助电池存储系统的能源组合可以像“单一公用事业规模发电站”一样进行有效管理,这就是虚拟发电厂(VPP)的概念。解决配备智能控制器的网络安全杆式太阳能和电池系统的实施问题,提供远程控制和优化系统的框架,为不断增长的电力需求提供解决方案。此外,通过雇用和指导来自弱势群体的学生。 STEM,这个项目将旨在缩小美国各地机构的差距,它将在网络安全、可再生资源利用和机器学习领域培训来自少数族裔服务大学和边缘化社区的下一代学者,以解决这个时代的紧迫问题。该项目的技术方面旨在设计和实施一种支持 5G、基于网络弹性的智能人工智能 (AI) 的微型逆变器,用于杆上安装的太阳能发电系统,该系统具有连接到低压配电网络的储能系统,可作为VPP.数据从智能微型逆变器收集的数据将用于训练预测模型,以更好地管理系统,从而提高性能。基于安全和隐私保护的 5G 通信协议将允许光伏系统和电池系统、智能微型逆变器之间不间断且安全的数据流。因此,将设计一个基于机器学习(ML)模型的安全框架,它将基于先前的网络攻击数据集,并将包括使用持续学习。从智能控制器和 SCADA 系统收集的数据用于检测网络攻击并探索支持 5G 的 SCADA 控制的 VPP 网络系统的缓解解决方案,旨在帮助保护物理系统,同时通过警报确保隐私和数据保护。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力优点和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Kanwalinderjit Kaur其他文献

Kanwalinderjit Kaur的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Kanwalinderjit Kaur', 18)}}的其他基金

Collaborative Research:CISE-MSI:RCBP-RF:CNS:Orchestration of Network Slicing for 5G-Enabled IoT Devices Using Reinforcement Learning
合作研究:CISE-MSI:RCBP-RF:CNS:使用强化学习为支持 5G 的物联网设备进行网络切片编排
  • 批准号:
    2318634
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

离子型稀土渗流-应力-化学耦合作用机理与溶浸开采优化研究
  • 批准号:
    52364012
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
亲环蛋白调控作物与蚜虫互作分子机制的研究
  • 批准号:
    32301770
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于金属-多酚网络衍生多相吸波体的界面调控及电磁响应机制研究
  • 批准号:
    52302362
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
职场网络闲逛行为的作用结果及其反馈效应——基于行为者和观察者视角的整合研究
  • 批准号:
    72302108
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
EIF6负调控Dicer活性促进EV71复制的分子机制研究
  • 批准号:
    32300133
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: CISE: Large: Cross-Layer Resilience to Silent Data Corruption
协作研究:CISE:大型:针对静默数据损坏的跨层弹性
  • 批准号:
    2321492
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CISE: Large: Integrated Networking, Edge System and AI Support for Resilient and Safety-Critical Tele-Operations of Autonomous Vehicles
合作研究:CISE:大型:集成网络、边缘系统和人工智能支持自动驾驶汽车的弹性和安全关键远程操作
  • 批准号:
    2321531
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Conference: 2023 CISE Education and Workforce PI and Community Meeting
协作研究:会议:2023 年 CISE 教育和劳动力 PI 和社区会议
  • 批准号:
    2318593
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Conference: 2023 CISE Education and Workforce PI and Community Meeting
协作研究:会议:2023 年 CISE 教育和劳动力 PI 和社区会议
  • 批准号:
    2318592
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CISE-MSI: RCBP-ED: CCRI: TechHouse Partnership to Increase the Computer Engineering Research Expansion at Morehouse College
合作研究:CISE-MSI:RCBP-ED:CCRI:TechHouse 合作伙伴关系,以促进莫尔豪斯学院计算机工程研究扩展
  • 批准号:
    2318703
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了