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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz.
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An einem Stromverteilnetz können eine Vielzahl unterschiedlicher Teilnehmer angeschlossen sein, die jeweils über mehrere Stromverbrauchseinheiten verfügen. Bei derartigen Teilnehmern kann es sich um Haushalte handeln, die eine Vielzahl unterschiedlicher Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Waschmaschinen, Kühlschränke oder dergleichen aufweisen. Weiterhin können derartige Teilnehmer auch Produktionsanlagen umfassen, die bei der Herstellung von Produkten Maschinen einsetzen, die Strom benötigen. An ein derartiges herkömmliches Stromverteilnetz können verschiedene Stromerzeugungseinrichtungen bzw. Stromgeneratoren angeschlossen sein, insbesondere Kraftwerke, aber auch Photovoltaikanlagen und Windkraftanlagen. Zunehmend wird auch Strom durch dezentrale Stromerzeuger in das Netz eingespeist, beispielsweise durch eine auf einem Dach eines Teilnehmers angebrachte Photovoltaikanlage. Zur Einsparung von Energie werden Geräte bzw. Maschinen von Teilnehmern zunehmend gesteuert. Die Steuerung dieser Teilnehmergeräte kann zentral durch ein Steuerungssystem des Stromanbieters erfolgen oder dezentral bei den Teilnehmern, beispielsweise durch eine intelligente Aussteuerung, die in einem Haushalt vorhandene Haushaltsgeräte steuert bzw. regelt. Beispielsweise kann die Beleuchtung in einem Gebäude durch eine dort vorgesehene Steuerung an die vorhandene Umgebungshelligkeit durch entsprechende Steuerung bzw. Regelung von Beleuchtungseinrichtungen angepasst werden. Weiterhin ist es möglich, Stromverbrauchsvorgänge, die durch Geräte verursacht werden, entsprechend zu steuern. Beispielsweise kann eine Waschmaschine durch eine bei dem Teilnehmer vorhandene lokale Steuerung dann aktiviert werden, wenn der in dem Stromnetz zur Verfügung stehende Strom bzw. die zur Verfügung stehende Energie durch den Teilnehmer zu günstigen Bedingungen beziehbar ist. Sowohl die Fernsteuerung durch eine entfernt gelegene zentrale Steuerung des Stromanbieters als auch die lokale Steuerung beim Teilnehmer basieren auf einem vernetzten Datenübertragungssystem.
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Derartige Steuerungssysteme, die bei einer Vielzahl unterschiedlicher Teilnehmer implementiert sein können, sehen sich zunehmend der Gefahr von Angriffen Dritter ausgesetzt. Beispielsweise besteht die Gefahr, dass es einem Angreifer gelingt, eine große Anzahl von Steuerungen verschiedener Teilnehmer unter seine Kontrolle zu bringen und durch einen gezielten Angriff das Stromverteilnetz zu destabilisieren. Beispielsweise kann ein Angreifer hier eine Vielzahl von lokal oder dezentral gesteuerten Geräten gleichzeitig an- und abschalten, um auf diese Weise Stromverbrauchsschwankungen herbeizuführen, die das Stromverteilnetz destabilisieren. Durch die Destabilisierung des Stromnetzes können gegebenenfalls Stromausfälle in dem Stromverteilnetz verursacht werden. Ein derartiger instabiler Systemzustand des Stromverteilnetzes kann durch einen beabsichtigten Angriff Dritter aber auch durch ein instabiles unbeabsichtigtes Regelverhalten des Gesamtsystems hervorgerufen werden. Ein Grund hierfür kann ein Implementierungsfehler einer vorhandenen Steuerungssoftware oder einem Fehler in dem eingesetzten Regelalgorithmus sein.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche ein derartiges Stromverteilnetz auch bei Angriffen Dritter oder Implementierungsfehlern stets stabil hält.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz durch mindestens einen Teilnehmer, der über einen Stromanschluss an das Stromverteilnetz angeschlossen ist,
wobei eine Strombezugsanomalie beim Bezug von Strom durch den jeweiligen Teilnehmer aus dem Stromverteilnetz anhand von übertragenen Steuernachrichten erkannt wird, die für den jeweiligen Teilnehmer bestimmt sind oder von dem jeweiligen Teilnehmer stammen, und wobei nach Erkennen einer Strombezugsanomalie Strom-Verbrauchseinheiten entsprechend angesteuert werden.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere Stromverbrauchseinheiten des jeweiligen Teilnehmers über ein Gateway und den Stromanschluss des Teilnehmers an eine für den Teilnehmer vorgesehene Verteilstation des Stromverteilnetzes angeschlossen.
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Bei dieser Verteilstation handelt es sich beispielsweise um eine Trafostation des Stromverteilnetzes.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Strombezugsanomalie eines Teilnehmers durch eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit erkannt, die in dem Gateway des jeweiligen Teilnehmers, in der für den jeweiligen Teilnehmer vorgesehenen Verteilstation oder in einem Server eines Stromanbieters vorgesehen ist.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nach Erkennung einer Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer zumindest ein Teil der Stromverbrauchseinheiten des Teilnehmers und/oder weiterer Teilnehmer von einem normalen Betriebsmodus in einen eingeschränkten Betriebsmodus versetzt oder vollständig deaktiviert.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist für den jeweiligen Teilnehmer eine Stromverbrauchsermittlungseinheit vorgesehen, die kontinuierlich oder bei Bedarf den durch die Stromverbrauchseinheiten des jeweiligen Teilnehmers verbrauchten Strom ermittelt und an die Strombezugsanomalieerkennungseinheit des jeweiligen Teilnehmers meldet.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eine Strombezugsanomalie anhand von Steuernachrichten, die von dem Gateway des Teilnehmers gesendet oder durch das Gateway des Teilnehmers empfangen werden.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Steuernachrichten über den Stromanschluss des Teilnehmers oder über ein separates Datennetzwerk übertragen.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers eine Strombezugsanomalie, indem sie die übertragenen Steuernachrichten mit vorgegebenen Angriffsmustern oder mit historisch aufgezeichneten Daten vergleicht.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers eine Strombezugsanomalie daran, dass die übertragenen Steuernachrichten mindestens eine konfigurierbare Erkennungsregel zur Erkennung einer Strombezugsanomalie erfüllen.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit zur Erkennung einer Strombezugsanomalie eine oder mehrere zusätzliche Überprüfungen vor, insbesondere
eine Überprüfung der von dem Teilnehmer über den Stromanschluss aus dem Stromverteilnetz bezogenen oder in das Stromverteilnetz eingespeisten Strommenge,
eine Überprüfung der Integrität des Gateways des Teilnehmers,
eine Überprüfung von Schaltbefehlen, die durch das Gateway des Teilnehmers erzeugt werden, hinsichtlich deren zeitlicher Abfolge und hinsichtlich deren Häufigkeit.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Steuernachrichten des Gateways mittels eines vorgegebenen Datenübertragungsprotokolls übertragen und weisen ein vorgegebenes Datenformat auf.
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Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Steuernachrichten Datenpakete auf, die Verwaltungsdaten und Nutzdaten umfassen,
wobei die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eine Strombezugsanomalie anhand auffälliger Verwaltungsdaten und/oder auffälliger Nutzdaten der übertragenen Steuernachrichten erkennt.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit einen Angriff zur Destabilisierung des Stromverteilnetzes anhand der Steuernachrichten und meldet einen Typ und einen Ort des jeweiligen Angriffs an einen Server eines Infrastrukturbetreibers des jeweiligen Stromverteilnetzes.
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Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung lädt eine lokale Strombezugsanomalieerkennungseinheit, die in dem Gateway eines Teilnehmers vorgesehen ist, vorgegebene Angriffsmuster zur Erkennung von Strombezugsanomalien aus einer Datenbank oder erhält vorgegebene Angriffsmuster zur Erkennung von Strombezugsanomalien in einem Anlernbetriebsmodus.
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Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Stabilisieren eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz mit den in Patentanspruch 15 angegebenen Merkmalen.
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Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Stabilisieren eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz,
wobei eine Strombezugsanomalie beim Bezug von Strom durch mindestens einen Teilnehmer aus dem Stromverteilnetz durch Analysieren von übertragenen Steuernachrichten, welche für den jeweiligen Teilnehmer bestimmt sind oder von dem jeweiligen Teilnehmer stammen, erkannt wird, und
wobei nach Erkennen einer Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer Stromverbrauchseinheiten des Teilnehmers und/oder weiterer Teilnehmer zur Stabilisierung des Strombezuges angesteuert werden.
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Die Erfindung schafft ferner ein Steuerprogramm zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zum Stabilisieren eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz.
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Die Erfindung schafft ferner einen Datenträger, der ein derartiges Steuerprogramm speichert.
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Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Stabilisieren eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
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1 ein Diagramm zur Erläuterung eines Systems, bei dem die erfindungsgemäße Stabilisierungsvorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz eingesetzt wird;
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2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zur Stabilisierung eines Strombezuges;
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3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems zur Stabilisierung eines Strombezuges;
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4 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz;
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5A–5F Signaldiagramme zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz.
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Wie man aus 1 erkennen kann, weist ein System 1, in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges eingesetzt werden kann, mindestens ein Stromverteilnetz 2 auf, in welches Strom durch einen oder mehrere Stromgeneratoren 3 eines Stromanbieters eingespeist wird. Bei dem Stromgenerator 3 handelt es sich beispielsweise um ein Kraftwerk, eine Windkraftanlage oder eine Photovoltaikanlage. An dem Stromverteilnetz 2 kann ferner ein Server 4 des jeweiligen Stromanbieters bzw. Infrastrukturbetreibers angeschlossen sein. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Teilnehmer 5-1, 5-2 über eine Verteilstation 6 an das Stromverteilnetzwerk 2 angeschlossen. Bei der Stromverteilstation 6 kann es sich beispielsweise um eine Trafostation handeln. Bei den beiden Teilnehmern 5-1, 5-2 handelt es sich beispielsweise um Privathaushalte mit mehreren Stromverbrauchseinheiten oder Produktionsanlagen mit stromverbrauchenden Maschinen zur Herstellung von Produkten.
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Durch das Stromverteilnetz 2 wird bei einer möglichen Ausführungsform ein Wechsel-Strom bzw. eine Wechselspannung AC für die verschiedenen Teilnehmer 5-1, 5-2 bereitgestellt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann durch das Stromverteilnetz 2 ein Gleichstrom bzw. eine Gleichspannung DC für die verschiedenen Teilnehmer 5-1, 5-2 zur Verfügung gestellt werden.
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Die Teilnehmer 5-1, 5-2 sind über einen Teilnehmer Stromanschluss und eine zugehörige Stromanschlussleitung 7-1, 7-2 an die Stromverteilstation 6 angeschlossen. Die Stromverteilstation 6 ist ihrerseits über eine Leitung 8 mit dem Stromverteilnetz 2 verbunden. Bei der Stromverteilstation 6 kann ein Spannungstransformator vorgesehen sein, der eine hochspannige Wechselspannung in eine niedrige Wechselspannung mit geringerer Spannungsamplitude heruntertransformiert, welche den Verbrauchseinheiten der Teilnehmer 5-1, 5-2 zur Verfügung gestellt wird.
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In jedem oder einem der beiden Teilnehmer 5-1, 5-2 kann eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges aus dem Stromverteilnetz 2 vorgesehen sein. Dabei wird eine Strombezugsanomalie beim Bezug von Strom durch den jeweiligen Teilnehmer 5-i aus dem Stromverteilnetz 2 anhand von übertragenen Steuernachrichten erkannt, die für den jeweiligen Teilnehmer 5-i bestimmt sind oder von dem jeweiligen Teilnehmer 5-i stammen. Nach Erkennen einer Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer 5-i werden Stromverbrauchseinheiten oder Stromerzeugungseinheiten des jeweiligen Teilnehmers entsprechend zur Stabilisierung des Strombezuges lokal angesteuert. Alternativ können auch Stromverbrauchseinheiten oder Stromerzeugungseinheiten von anderen Teilnehmern, insbesondere von benachbarten Teilnehmern, die an der gleichen Stromverteilstation 6 angeschlossen sind, zur Stabilisierung des Strombezuges lokal angesteuert werden. Bei den Steuernachrichten kann es sich z. B. um Schaltbefehle handeln oder um Informationen zum Strombezug (verfügbare Leistung, Preisinformation, aktuelle Leistungsaufnahme), die für eine Schaltfunktion verwendet werden.
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Nach Erkennung einer Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer 5-i wird zumindest ein Teil der Stromverbrauchseinheiten des Teilnehmers oder weiterer Teilnehmer von einem normalen Betriebsmodus in einen eingeschränkten Betriebsmodus versetzt oder vollständig deaktiviert. Bei einer möglichen Ausführungsform sind mehrere lokal vorgesehene Stromverbrauchseinheiten, beispielsweise Haushaltsgeräte, des jeweiligen Teilnehmers 5-i über ein Gateway und den Stromanschluss des Teilnehmers 5-i über die zugehörige Stromanschlussleitung 7-i an die für den Teilnehmer 5-i vorgesehene Verteilstation 6 des Stromverteilnetzes 2 angeschlossen. Bei einer möglichen Ausführungsform wird eine Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer 5-i durch eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit erkannt, die in dem Gateway des jeweiligen Teilnehmers 5-i vorgesehen ist. Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine Strombezugsanomalie eines Teilnehmers durch eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit erkannt, die in der jeweiligen Verteilstation 6 des Teilnehmers 5-i vorgesehen ist. Weiterhin ist es möglich, dass sich die Strombezugsanomalieerkennungseinheit des Teilnehmers 5-i in dem Server 4 des Stromanbieters befindet.
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Bei einer möglichen Ausführungsform ist für jeden Teilnehmer 5-i eine Stromverbrauchsermittlungseinheit vorgesehen. Diese Stromverbrauchsermittlungseinheit befindet sich beispielsweise an dem Gateway des jeweiligen Teilnehmers 5-i. Bei einer möglichen Ausführungsform ermittelt die Stromverbrauchsermittlungseinheit des jeweiligen Teilnehmers 5-i kontinuierlich den durch die Stromverbrauchseinheiten des jeweiligen Teilnehmers 5-i verbrauchten Strom und meldet den ermittelten bzw. gemessenen Stromverbrauch an die zugehörige Strombezugsanomalieerkennungseinheit des jeweiligen Teilnehmers 5-i. Bei einer alternativen Ausführungsform ermittelt die Stromverbrauchsermittlungseinheit den Stromverbrauch eines Teilnehmers 5-i bei Bedarf bzw. bei Empfang eines entsprechenden Eingabebefehls beispielsweise über eine Nutzerschnittstelle. Sobald die Stromverbrauchsermittlungseinheit den entsprechenden Befehl zur Ermittlung des verbrauchten Stroms erhält, meldet sie den verbrauchten Strom des Teilnehmers 5-i an die zugehörige Strombezugsanomalieerkennungseinheit des jeweiligen Teilnehmers 5-i.
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Die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i erkennt die Strombezugsanomalie eines Teilnehmers anhand von Steuernachrichten, die von dem Gateway des Teilnehmers 5-i gesendet oder durch das Gateway des Teilnehmers 5-i empfangen werden. Diese Steuernachrichten werden bei einer möglichen Ausführungsform über den Stromanschluss des Teilnehmers 5-i und die Stromanschlussleitung 7-i des jeweiligen Teilnehmers 5-i übertragen.
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Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Steuernachrichten, die von dem Gateway des Teilnehmers 5-i gesendet oder durch das Gateway des Teilnehmers 5-i empfangen werden, über ein separates Datennetzwerk übertragen, beispielsweise über das Internet.
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Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i eine Strombezugsanomalie, indem sie die übertragenen Steuernachrichten mit vorgegebenen Angriffsmustern oder mit historisch aufgezeichneten Daten vergleicht. Diese Angriffsmuster und aufgezeichnete Daten können sich in einem Datenspeicher befinden, der mit der Strombezugsanomalieerkennungseinheit lokal verbunden ist. Bei dem Datenspeicher handelt es sich beispielsweise um eine Festplatte. In dem Datenspeicher des Teilnehmers 5-i können zusätzlich eine oder mehrere konfigurierbare Erkennungsregeln zur Erkennung einer Strombezugsanomalie abgespeichert sein. Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i eine Strombezugsanomalie bei dem Teilnehmer daran, dass die von dem Gateway des Teilnehmers gesendeten oder an das Gateway des Teilnehmers bestimmten Steuernachrichten zumindest eine der gespeicherten konfigurierbaren Erkennungsregeln zur Erkennung einer Strombezugsanomalie erfüllen. Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i eine Strombezugsanomalie bei dem Teilnehmer daran, dass die Steuernachrichten und der durch die Stromverbrauchsermittlungseinheit gemessene Stromverbrauch nicht zueinander konsistent sind, z. B. das ein Einschaltbefehl oder ein Ausschaltbefehl nicht zu einer entsprechenden Änderung des gemessenen Stromverbrauchs führen.
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Die Steuernachrichten eines Gateways eines Teilnehmers 5-i werden mittels einen vorgegebenen Datenübertragungsprotokolls übertragen und weisen ein vorgegebenes Datenformat auf. Bei diesen Steuernachrichten kann es sich beispielsweise um Datenpakete handeln, die Verwaltungsdaten (Header) und Nutzerdaten (Payload) aufweisen. Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i eine Strombezugsanomalie anhand auffälliger Verwaltungsdaten der übertragenen Steuernachrichtendatenpakete. Bei einer alternativen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eine Strombezugsanomalie anhand auffälliger Nutzdaten der übertragenen Datenpakete bzw. Steuernachrichten.
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Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i einen Angriff zur Destabilisierung des Stromverteilnetzes 2 anhand der Steuernachrichten, die von dem Gateway des Teilnehmers 5-i stammen oder von dem Gateway des Teilnehmers 5-i empfangen werden und meldet einen Typ und/oder einen Ort des jeweiligen Angriffs an den Server 4 des Infrastrukturbetreibers des Stromverteilnetzes 2. Beispielsweise meldet die Strombezugsanomalieerkennungseinheit nach Erkennung eines Angriffs zur Destabilisierung des Stromverteilnetzes die Adresse des Gateways des jeweiligen Teilnehmers 5-i an den Server 4 des Infrastrukturbetreibers.
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Bei einer möglichen Ausführungsform ist die Strombezugsanomalieerkennungseinheit lokal in dem Gateway des Teilnehmers vorgesehen. Bei einer möglichen Ausführungsform erfolgt die Erkennung einer Strombezugsanomalie dabei durch Vergleich mit bekannten Angriffsmustern, wobei diese Angriffsmuster bei einer möglichen Ausführungsform aus einer Datenbank durch die Strombezugsanomalieerkennungseinheit des Teilnehmers 5-i heruntergeladen werden. Diese Datenbank kann beispielsweise durch den Infrastrukturbetreiber des Stromverteilnetzwerks 2 bereitgestellt werden.
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Bei einer möglichen Ausführungsform lädt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eines Teilnehmers 5-i diese Angriffsmuster zur Erkennung von Strombezugsanomalien von dem Server 4 des Infrastrukturbetreibers. Bei einer alternativen Ausführungsform erhält die Strombezugsanomalieerkennungseinheit derartige Angriffsmuster zur Erkennung von Strombezugsanomalien in einem Anlernbetriebsmodus.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems 1 zur Stabilisierung eines Strombezuges aus einem Stromverteilnetz. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verfügen beide Teilnehmer 5-1, 5-2, bei denen es sich beispielsweise um Haushalte von Privatkunden handeln kann, über ein Teilnehmer-Gateway 9-1, 9-2, über das jeweilige Stromverbrauchseinheiten 10, 11 mit Strom versorgt werden. Bei dem dargestellten einfachen Beispiel verfügt jeder Privathaushalt 5-1, 5-2 über zwei Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 bzw. 10-2, 11-2. Bei den Stromverbrauchseinheiten 10, 11 handelt es sich beispielsweise um Haushaltsgeräte wie etwa Waschmaschinen oder Beleuchtungseinrichtungen.
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Die beiden Gateways 9-1, 9-2 der beiden Teilnehmer 5-1, 5-2 sind, wie in 2 dargestellt, über Strombezugsleitungen 7-1, 7-2 mit der Stromverteilstation 6, beispielsweise eine Trafostation, verbunden, die ihrerseits über eine Leitung 8 mit dem Stromverteilnetz 2 verbunden ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 2 ist an dem Gateway 9-1 des ersten Teilnehmers 5-1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 12-1 zur Stabilisierung eines Strombezuges aus dem Stromverteilnetz 2 durch den Teilnehmer 5-1 vorgesehen. Dabei kann die Vorrichtung 12-1 eine Strombezugsanomalie beim Bezug von Strom durch den Teilnehmer 5-1 aus dem Stromverteilnetz 2 über die Stromverteilstation 6 anhand von übertragenen Steuernachrichten erkennen, die von dem zugehörigen Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-1 stammen oder von dem Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-1 empfangen bzw. dafür bestimmt sind. Zum Erkennen einer Strombezugsanomalie können durch die Vorrichtung 12-1 Stromverbrauchseinheiten oder Strombezugseinheiten zur Stabilisierung des Strombezuges durch den Teilnehmer 5-i entsprechend angesteuert werden. Dabei werden vorzugsweise die Verbrauchseinheiten des jeweiligen Teilnehmers, das heißt in dem dargestellten Beispiel des Teilnehmers 5-1, lokal durch die Vorrichtung 5-1 zur Stabilisierung des Strombezuges angesteuert. Dazu können beispielsweise die Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des Teilnehmers 5-1 durch die zugehörige Vorrichtung 12-1 über Steuerleitungen 13 lokal angesteuert werden. Bei einer möglichen Ausführungsform werden nach Erkennung einer Strombezugsanomalie durch den Teilnehmer 5-1 durch die Vorrichtung 12-1 zumindest ein Teil der Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des jeweiligen Teilnehmers 5-1 vollständig deaktiviert bzw. abgeschaltet. Bei einer möglichen Ausführungsform erfolgt die Abschaltung von Stromverbrauchseinheiten 10, 11, beispielsweise von Haushaltsgeräten, entsprechend einer konfigurierbaren Konfigurationsliste, wobei zunächst die für den Teilnehmer weniger wichtige Stromverbrauchseinheiten abgeschaltet werden. Wie in 2 dargestellt, kann die Vorrichtung 12 zur Stabilisierung eines Strombezuges aus dem Stromverteilnetz bei einer möglichen Ausführungsform an dem jeweiligen Gateway 9-i des jeweiligen Teilnehmers 5-i vorgesehen sein. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt lediglich der Teilnehmer 5-i über eine derartige Stabilisierungsvorrichtung 12-i. Alternativ können mehrere oder alle Teilnehmer 5-i über eine jeweilige Stabilisierungsvorrichtung 12 verfügen.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezuges 12-1 bei dem Teilnehmer 5-1 vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ kann eine derartige Stabilisierungsvorrichtung auch in der Stromverteilstation 6 des Netzwerkes vorgesehen sein. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform befindet sich in der Stromverteilstation 6 eine zusätzliche Vorrichtung 14 zur Stabilisierung eines Strombezuges aus dem Stromverteilnetz 2, wobei diese Vorrichtung 14 den Strombezug durch die Teilnehmer 5-1, 5-2 stabilisiert. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die in der Verteilstation 6 vorgesehene Stabilisierungsvorrichtung eine Stromverbrauchsermittlungseinheit 14A, die kontinuierlich oder bei Bedarf den durch die Stromverbrauchseinheiten der Teilnehmer 5-1, 5-2 verbrauchten Strom ermittelt und an eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B meldet. Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B der Stabilisierungsvorrichtung 14 innerhalb der Verteilstation 6 eine Strombezugsanomalie, die durch einen oder beide Teilnehmer 5-1, 5-2 hervorgerufen wird anhand von Steuernachrichten, die zwischen der Verteilstation 6 und dem Stromverteilnetz 2 über die Leitung 8 übertragen werden. Zusätzlich kann die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B in der Stromverteilstation 6 die gemeldete Gesamtstromverbrauchsmenge der beiden Teilnehmer 5-1, 5-2, welche von der Stromverbrauchsermittlungseinheit 14A gemeldet wird zur Erkennung einer Strombezugsanomalie heranziehen. Bei Auftreten einer Strombezugsanomalie bzw. bei einem Angriff kann, in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B eine Schalteinheit 14C ansteuern, die entsprechende Schalter 15-1, 15-2 schaltet, über welche die Stromversorgungsleitungen 7-1, 7-2 an die Verteilstation 6 angeschlossen sind. Erkennt beispielsweise die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B der Verteilstation 6 einen Angriff bzw. eine Strombezugsanomalie, kann es bei einer möglichen Ausführungsform einen oder beide Schalter 15-1, 15-2 betätigen, um das Stromverteilnetz 2 zu stabilisieren.
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Ist beispielsweise das Gateway 9-2 des Teilnehmers 5-2 von einem Angreifer infiltriert worden, besteht für den Angreifer die Möglichkeit, periodisch Stromverbrauchseinheiten bzw. Lasten in dem Haushalt des Teilnehmers 5-2 zu aktivieren und zu deaktivieren. Die in der Stromverteilstation 6 vorgesehene Stromverbrauchsermittlungseinheit 14A ermittelt beispielsweise regelmäßig den Stromverbrauch der beiden Teilnehmer 5-1, 5-2 und teilt den gemessenen Stromverbrauch der Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B mit. Die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B kann beispielsweise anhand einer Signaturdatenbank, in welcher Angriffsmuster gespeichert sind, erkennen, dass aufgrund der übertragenen Steuernachrichten bei dem Teilnehmer 5-2 ein Angriff oder ein Implementierungsfehler bzw. ein Virusbefall vorliegt. In diesem Falle steuert die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 14B die Schalteinheit 14C entsprechend an, welche dann den Schalter 15-2 für den Teilnehmer 5-2 öffnet, um auf diese Weise die Auswirkungen des Angriffs bzw. des Implementierungsfehlers auf das Gesamtnetz zu minimieren. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform weist die Verteilstation 6 zusätzlich eine Kommunikationseinheit 16 auf, über welche die Verteilstation 6 mit dem Gateways 9-1, 9-2 der daran angeschlossenen Teilnehmer 5-1, 5-2 kommuniziert. Dabei kann die Kommunikation über ein separates Datennetzwerk oder mittels Powerline Communication PLC erfolgen.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Strombezugsstabilisierung in einem Stromverteilnetz. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verfügen beide Teilnehmer 5-1, 5-2 über eine entsprechende Vorrichtung 12-1, 12-2 zur Stabilisierung eines Strombezuges aus dem Stromverteilnetz 2. Wie bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Stromverteilstation 6 ebenfalls eine Vorrichtung 14 zur Stabilisierung eines Strombezugs vorgesehen. Wird bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel etwa durch eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit der Vorrichtung 12-1 an dem Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-1 eine Strombezugsanomalie bei dem Teilnehmer 5-1 erkannt, kann die erkannte Strombezugsanomalie des Teilnehmers 5-1 über die Stromanschlussleitung 7-1 des Teilnehmers 5-1 oder ein separates Datennetzwerk an ein Analysemodul der Stromverteilstation 6, beispielsweise an die Strombezugsanomalieerkennungseinrichtung 14B, übertragen werden. Diese kann beispielsweise mittels der Kommunikationseinheit 16 der Verteilstation 6 eine Strombezugsanomalieerkennungseinheit innerhalb der Vorrichtung 12-2 zur Stabilisierung eines Strombezuges bei dem Gateway 9-2 des anderen Teilnehmers 5-2 über eine potentielle Strombezugsanomalie informieren. Gegebenenfalls kann dort auch ein Pattern Update der dort lokal gespeicherten Anomaliedaten bzw. Angriffsmuster durchgeführt werden. Aufgrund der beim Teilnehmer 5-1 erkannten Strombezugsanomalie können somit durch die Vorrichtung 12-2 bei dem anderen Teilnehmer 5-2 Stromverbrauchseinheiten 10-2, 11-2 lokal deaktiviert werden bzw. in einen eingeschränkten Betriebsmodus versetzt werden. Die bei einem Teilnehmer 5-i erkannte Strombezugsanomalie kann also dazu führen, dass zusätzlich zu den Stromverbrauchseinheiten des jeweiligen Teilnehmers 5-i zusätzlich Stromverbrauchseinheiten von anderen Teilnehmern 5-i, die an der gleichen Verteilstation 6 angeschlossen sind, zur Stabilisierung des Stromnetzes 2 deaktiviert bzw. beschränkt werden. Die verschiedenen Geräte bzw. Stromverbrauchseinheiten 10, 11 können entsprechend ihrer konfigurierten Priorisierung bzw. anhand ihres Typs unterschiedlich lokal angesteuert werden. Beispielsweise können nicht sicherheitskritische Geräte bzw. Stromverbrauchseinheiten zur Beleuchtung einer Hausfassade oder eine Klimaanlage vollständig deaktiviert werden, während sicherheitskritische Stromverbrauchseinheiten, wie beispielsweise eine Hausbeleuchtung, nicht deaktiviert werden bzw. in einen nur eingeschränkten Betriebsmodus, beispielsweise eine Notbeleuchtung, versetzt werden. Ein Kühlschrank kann sich in einem eingeschränkten Betriebsmodus beispielsweise auch eine vorgegebene Temperatur regeln, bei der er weniger Strom verbraucht.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12 zum Stabilisieren eines Strombezuges. Im in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Stabilisierungsvorrichtung 12-1 an dem Home-Gateway 9-1 eines Teilnehmers 5-1, das über eine Stromversorgungsleitung 7-1 direkt an dem Stromverteilnetz 2 angeschlossen ist. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist somit keine Stromverteilungsstation 6 vorgesehen. Die an dem Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-1 vorgesehene Stromstabilisierungsvorrichtung 12-1 enthält eine integrierte Stromverbrauchsermittlungseinheit 12A-1, die kontinuierlich oder bei Bedarf den durch die Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des Teilnehmers 5-1 verbrauchten Strom ermittelt und an eine Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 des Teilnehmers 5-1 meldet. Diese steuert über eine Schalteinheit 12C-1 die Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des Teilnehmers 5-1. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die lokale Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 ferner mit einem Datenspeicher 12D-1 verbunden. Die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 12A-1 erkennt eine Strombezugsanomalie bei Bezug von Strom durch den Teilnehmer 5-1 aus dem Stromversteilnetz 2 anhand zu übertragener Steuernachrichten, die für den Teilnehmer 5-1 bestimmt sind oder von dem jeweiligen Teilnehmer 5-2 stammen. Zum Erkennen einer Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 können mittels der Schalteinheit 12C-1 die Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des Teilnehmers 5-1 entsprechend angesteuert werden, beispielsweise indem Steckdosen der jeweiligen Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 entsprechend angesteuert werden.
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Bei einer möglichen Ausführungsform nimmt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 12A-1 zur Erkennung einer Strombezugsanomalie bei dem jeweiligen Teilnehmer eine oder mehrere weitere Überprüfungen vor. Bei einer möglichen Ausführungsform überprüft die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 die von dem Teilnehmer 5-1 über den Stromanschluss 7-1 aus dem Stromverteilnetz 2 bezogene Strommenge oder die in das Stromverteilnetz 2 eingespeiste Strommenge. Beispielsweise kann eine Plausibilitätsprüfung der eingespeisten bzw. abgegebenen Strommenge durchgeführt werden, beispielsweise zum Erkennen eines zyklischen An- oder Abschaltens von Stromverbrauchseinheiten 10, 11.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform überprüft die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 12B-1 zusätzlich eine Integrität des jeweiligen Gateways 9-1 des Teilnehmers 5-1. Diese Integritätsüberprüfung kann beispielsweise unter Ausnutzung von Trusted-Platform-Modulen (TPM) oder External Smartcards, die gegebenenfalls auch Nutzerdaten enthalten, erfolgen.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann eine Überprüfung von Schaltbefehlen, die durch das Gateway 9-1 des Teilnehmers erzeugt werden, hinsichtlich deren zeitlicher Abfolge und Häufigkeit durch die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 erfolgen. Beispielsweise erfolgt eine Plausibilitätsprüfung der von der Schalteinheit 12C-1 ausgehenden Schaltbefehle hinsichtlich deren zeitlicher Abfolge und hinsichtlich deren Auftrittsfrequenz. Weiterhin kann ein Abgleich mit gerätespezifischen Profilen bzw. Policy erfolgen, die auf dem jeweiligen Gateway 9-1 des Teilnehmers hinterlegt sein können.
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Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 des Teilnehmers 5-1, die an dem Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-1 vorgesehen ist, die Strombezugsanomalie anhand von Angriffsmustern, die in dem Speicher 12D-1 lokal abgelegt sind. Diese Angriffsmuster zur Erkennung von Strombezugsanomalien können bei einer möglichen Ausführungsform aus einer Datenbank des Servers 4 geladen werden oder in einem anderen Betriebsmodus konfiguriert werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform erfolgt durch die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 zusätzlich eine Überprüfung von Systemdateien auf verdächtige Vorgänge, wie beispielsweise unautorisierte Datenänderungen oder Replacements.
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Hat die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 ein instabiles Systemverhalten bzw. einen Angriff entdeckt, so kann sich die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 12B-1 bei einer möglichen Ausführungsform selbst in einen sicheren Betriebsmodus versetzen, in welchem die Einwirkungsmöglichkeiten auf Stromverbrauchseinheiten des Teilnehmers eingeschränkt bzw. unterbunden sind. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Strombezugsanomalieerkennungseinheit 12B-1 zum Erkennen eines instabilen Systemverhaltens bzw. eines Angriffs an lokal mit ihr verbundene intelligente Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 des Teilnehmers 5-1 Nachrichten senden, welche den Angriff bzw. das instabile Systemverhalten diesen intelligenten Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 meldet. Die Stabilisierungsvorrichtung 12-1 zur Stabilisierung des Strombezuges übt eine Watchdog-Funktion hinsichtlich des Energieverbrauchs und eine Schutzfunktion gegenüber Angriffen aus. Die Stromverbrauchseinheiten, die durch die Vorrichtung 12-1 zur Stabilisierung des Stromverbrauchs deaktiviert werden, können bei einer möglichen Ausführungsform manuell oder durch die Vorrichtung 12-1 wieder automatisch reaktiviert werden, beispielsweise durch eine manuelle Interaktion des Teilnehmers bzw. Nutzers oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne. Bei einer möglichen Ausführungsform werden ferner Angriffsmitteilungen an eine Kommunikationseinheit einer Stromverteilstation 6 oder an lokal angeschlossene Stromverbrauchseinheiten 10-1, 11-1 periodisch und integritätsgeschützt versendet.
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Die Stromverbrauchsermittlungseinheit 12A-1 kann kontinuierlich oder bei Bedarf den Stromverbrauch des jeweiligen Teilnehmers 5-1 ermitteln. Bei einer möglichen Ausführungsform kann der ermittelte Stromverbrauch einer Kommunikationseinheit 16 der Stromverteilstation 6 gemeldet werden.
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Die Konfiguration der Stabilisierungsvorrichtung 12-1 mit Angriffsmustern zur Erkennung von Strombezugsanomalien kann bei einer möglichen Ausführungsform remote durchgeführt werden. Alternativ kann für die Stromverbrauchsanomalieerkennungseinheit 12B-1 der Vorrichtung 12-1 in einem Anlernbetriebsmodus ein individueller Abgleich auf einen bestimmten Haushalt bzw. bei einem bestimmten Teilnehmer lokal erfolgen.
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Die 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F zeigen Beispiele zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stabilisierung eines Strombezugs aus einem Stromverteilnetz. Die 5A–5F zeigen Beispiele für eine Kommunikation zwischen einem Teilnehmer 5-i und einer Stromverteilstation 6, beispielsweise über die Stromanschlussleitungen 7-i oder ein separates Datennetzwerk.
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Bei dem in 5A dargestellten Beispiel werden Steuernachrichten der Verteilstation 6, die an einen Teilnehmer 5-i innerhalb eines bestimmten Zeitraumes übertragen werden, dargestellt. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Steuernachrichten Nachrichten, welche dem Teilnehmer 5-i einen aktuellen Strompreis P eines Stromanbieters anzeigen. Im dargestellten Beispiel werden dem Teilnehmer 5-i innerhalb eines kurzen Zeitraums ständig sich verändernde Strompreise, die zwischen einem Preis P1 und einem Preis P0 schwanken, mitgeteilt, so dass dies bei dem Teilnehmer 5-i zu einem ständigen Ein- oder Ausschalten von Geräten führen kann. Nach Auftreten eines derartigen Angriffsmusters kann die bei dem Teilnehmer 5-i vorgesehene Stabilisierungsvorrichtung 12-i einen entsprechenden Angriff erkennen und die Stromverbrauchseinheiten entsprechend ansteuern, beispielsweise deaktivieren. Ferner kann eine entsprechende Fehlermeldung an einem Server 4 des Strombetreibers übertragen werden.
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Wie in dem in 5B dargestellten Angriffsbeispiel wird ein bei dem Teilnehmer 5-i abgestelltes Haushaltsgerät, nämlich das Haushaltsgerät G1 als Stromverbrauchseinheit 10, 11 ständig ein- oder ausgeschaltet. Wird ein derartiges Angriffsmuster erkannt, kann beispielsweise das entsprechende Haushaltsgerät G1 bzw. die entsprechende Stromverbrauchseinheit über einen eingeschränkten Betriebsmodus versetzt werden oder vollständig deaktiviert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das betroffene Gerät darüber zu informieren, den entsprechenden Steuerbefehl zu ignorieren.
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Die 5C zeigt ein weiteres Beispiel für einen möglichen Angriff. Bei dem in 5C dargestellten Angriff handelt es sich um einen sogenannten Denial-of-Service-Angriff, bei dem die Verteilstation 6 eine große Anzahl von Steuerbefehlen bzw. Steuernachrichten an ein Gateway 9-1 eines Teilnehmers 5-i innerhalb eines bestimmten Zeitraumes sendet, um das entsprechende Gateway 9-1 zu blockieren. Beispielsweise werden innerhalb von wenigen Millisekunden einige Tausend Steuernachrichten durch den Angriff generiert und an das Gateway 9-1 des Teilnehmers 5-i gesendet.
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5D zeigt ein weiteres Beispiel für ein Angriffsmuster, anhand dessen ein möglicher Angriff erkannt werden kann. Bei dem in 5D dargestellten Beispiel sendet ein Teilnehmer 5-i innerhalb eines relativen kurzen Zeitraumes Δt eine Vielzahl von Steuernachrichten an eine Verteilstation 6 oder an einen Server, um eine entsprechende Blockierung bzw. Überlastung zu erreichen.
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5E zeigt ein weiteres Beispiel zur Erkennung eines möglichen Angriffsmusters. Bei dem in 5E dargestellten Beispiel übersendet die Verteilstation 6 zwei Steuerbefehle, beispielsweise Einschaltbefehle an eine Bestimmungsadresse eines Gerätes bei dem Teilnehmer 5-i mit unterschiedlichen Source-Adressen bzw. Ursprungsadressen SRC, bei denen es sich zum Beispiel um IP-Adressen handelt. Beispielsweise kann es sich bei der IP-Adresse IP1 um eine zulässige Source-Adresse handeln, während die andere Source-Adresse IP2 in einem falschen unzulässigen Adressbereich liegt. Bei einem Erkennen eines derartigen Angriffs kann beispielsweise die zweite Steuernachricht CRTL mit der Source-Adresse IP2 durch den jeweiligen Teilnehmer 5-i ignoriert bzw. blockiert werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung 12 somit eine Firewall-Funktionalität hinsichtlich eines Steuerbefehls bzw. eine Steuernachricht bereit.
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Bei dem in 5F dargestellten Beispiel erhält der Teilnehmer 5-i Steuernachrichten von der Stromverteilstation 6 mit unterschiedlichen Empfangsadressen DA (Destruktion Address) unterschiedliche Geräte G1, G2 des Teilnehmers 5-i. Beispielsweise kann der Steuerbefehl für die zweite Stromverbrauchseinheit G2 eine Stromverbrauchseinheit des Teilnehmers 5-i betreffen, welche sicherheitskritisch ist und daher nicht extern angesteuert werden darf. In diesem Falle kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 12 den entsprechenden Steuerbefehl für das sicherheitskritische Gerät G2 blockieren. Weiterhin kann eine entsprechende Meldung generiert werden, die den möglicherweise erkannten Angriff meldet.
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Die Überwachung der Steuernachricht bzw. des Netzverkehrs kann mittels Vergleich mit bekannten Angriffsignaturen zur Überprüfung auf Basis historischer Daten erfolgen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren reduziert die Anfälligkeit des Stromnetzes 2 gegenüber Fehlfunktionen bzw. Angriffen. Dabei wird ein zuverlässiger Betrieb des Smartgrid bzw. des Stromnetzes 2 gewährleistet, selbst wenn es durch Angriffe oder unvorhergesehenes Systemverhalten zu einem instabilen Betrieb kommt. Das erfindungsgemäße Stabilisierungsverfahren reduziert zudem Kolateralschäden, die durch Netzabschaltungen hervorgerufen werden können. Insbesondere bleiben Auswirkungen eines lokalen Strombezugsproblems lokal begrenzt. Im Falle eines Angriffs bzw. eines vorhergehenden Systemverhaltens werden vorzugsweise nur Teilnehmer, die möglicherweise infiziert sind, von dem Stromnetz 2 getrennt bzw. in einen Notbetriebsmodus versetzt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Stabilisieren eines Strombezuges wird eine Strombezugsanomalie beim Bezug von Strom durch mindestens einen Teilnehmer aus dem Stromverteilnetz 2 durch Analysieren von übertragenen Steuernachrichten, welche für den jeweiligen Teilnehmer 5-i bestimmt sind oder von dem jeweiligen Teilnehmer stammen, erkannt. Nach Erkennung einer Strombezugsanomalie bei einem Teilnehmer 5-i werden Stromverbrauchseinheiten des Teilnehmers und/oder weiterer Teilnehmer 5-i zur Stabilisierung des Strombezuges angesteuert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in Echtzeit durch ein entsprechendes Steuerprogramm ausgeführt. Dieses Steuerprogramm kann bei einer möglichen Ausführungsform in einem Programmspeicher abgelegt werden. Bei einer möglichen Ausführungsform werden erkannte oder mögliche Angriffe mitprotokolliert und in einem Protokollspeicher abgelegt.
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Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden erkannte auffällige Steuernachrichten bzw. Steuerdatenpakete gesperrt oder umformatiert, so dass sie keine Destabilisierung des Stromverteilnetzes mehr hervorrufen können. Bei einer möglichen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eine Strombezugsanomalie anhand auffälliger Verwaltungsdaten der Steuernachrichten bzw. Steuerdatenpakete. Bei einer alternativen Ausführungsform erkennt die Strombezugsanomalieerkennungseinheit eine Strombezugsanomalie anhand auffälliger Nutzdaten der übertragenen Steuernachrichten bzw. Steuerdatenpakete. Eine Umformatierung einer auffälligen Steuernachricht kann beispielsweise darin bestehen dass oszillierende Datenwerte innerhalb der Nutzdaten der Steuernachricht auf einen Mittelwert umformatiert bzw. umgerechnet werden. Oszilliert beispielsweise die Preisinformation zwischen einem Preis P0 und P1, um ein ständiges An- oder Ausschalten von Stromverbrauchsinhalten 10, 11 zu bewirken, können die Nutzdaten der entsprechenden Steuernachrichten mit einem Mittelwert überschrieben werden oder mit einem vorgegebenen Wert zur Kennzeichnung, dass die entsprechende Steuernachricht zu ignorieren ist.
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Die Strombezugsanomalieerkennungseinheit kann sofern sie einen Angriff zur Destabilisierung des Stromverteilnetzes 2 anhand der Steuernachricht erkennt, einen Typ und einen Ort des jeweiligen Angriffs an den Server 4 des Infrastrukturbetreibers des Stromverteilnetzes 2 melden. Weiterhin können die auffälligen Steuernachrichten an den Server 4 des Infrastrukturbetreibers umgeleitet werden, so dass dieser eine genaue Analyse vornehmen kann.
