KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 42 Sayı: 1

Akıllı Şebekeler için Güvenilir Düğüm Tabanlı Siber Dayanıklı Dağıtık Ekonomik Dağıtım

Reliable Node-Based Cyber Resilient Distributed Economic Dispatch for Smart Grids

Tolga Şen(KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ)0000-0003-2082-7796
Mustafa Yasin Erten(KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ)0000-0002-5140-1213
Hüseyin Aydilek(KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ)0000-0003-3051-4259
Sayfa
—
Yayın Tarihi
2026-04-02
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlar, önerilen savunma mekanizmasının saldırıyı başarıyla etkisiz hale getirdiğini, sağlıklı düğümlerin optimal konsensüse ulaşmasını sağladığını ve sistemin ekonomik kayıp yaşamasını engellediği görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Akıllı şebekelerde dağıtık ekonomik dağıtımın (ED) siber güvenliği, sistemin verimli ve güvenilir çalışması için kritik bir öneme sahiptir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışma, bahsedilen sinsi maliyet parametresi saldırılarına karşı, uygulaması basit ve mimari tabanlı yeni bir savunma stratejisi sunmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, önerilen savunma mekanizmasının saldırıyı başarıyla etkisiz hale getirdiğini, sağlıklı düğümlerin optimal konsensüse ulaşmasını sağladığını ve sistemin ekonomik kayıp yaşamasını engellediği görülmüştür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Dağıtık Ekonomik Dağıtım · Siber Saldırı · Güvenilir

Özet

Akıllı şebekelerde dağıtık ekonomik dağıtımın (ED) siber güvenliği, sistemin verimli ve güvenilir çalışması için kritik bir öneme sahiptir. Özellikle, bir ajanın kendi maliyet parametrelerini manipüle ederek sistemi gizlice optimal olmayan bir duruma getirdiği sinsi saldırılar, tespitinin zorluğu nedeniyle ciddi bir tehdit oluşturduğu bilinmektedir. Bu çalışma, bahsedilen sinsi maliyet parametresi saldırılarına karşı, uygulaması basit ve mimari tabanlı yeni bir savunma stratejisi sunmaktadır. Önerilen yöntem, ağa stratejik olarak yerleştirilmiş güvenilir düğümler mimarisine dayanmakta ve normal düğümlerin, kötü niyetli ajanlardan gelen anormal verileri güvenilir komşularından aldıkları bilgiye göre proaktif olarak filtrelemesini sağlamaktadır. Stratejinin etkinliği, MATLAB ortamında gerçekleştirilen simülasyonlarla üç farklı senaryo altında test edilmiştir. Sonuçlar, önerilen savunma mekanizmasının saldırıyı başarıyla etkisiz hale getirdiğini, sağlıklı düğümlerin optimal konsensüse ulaşmasını sağladığını ve sistemin ekonomik kayıp yaşamasını engellediği görülmüştür.

Abstract

Cybersecurity of distributed economic dispatch (ED) within smart grids is critical for the system’s efficiency and reliability. Especially stealth attacks, where an agent secretly manipulates its own cost parameters and turns the system into a non-optimal state, are known to pose a serious threat because of detection difficulty. This study offers a new, architecture-based defense strategy against the mentioned stealthy cost parameter attacks, which is easier to implement. The proposed method is based on an architecture of where trusted nodes are strategically placed in the network and enable normal nodes to proactively filter abnormal data from malicious agents, based on information received from trusted neighbors. The effectiveness of the strategy is tested under three different scenario simulations in MATLAB. The results show that the proposed defense mechanism successfully neutralized the attack, enables healthy nodes to reach optimal consensus, and prevents the system suffering economic losses.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Şen, T., Erten, M. Y., Aydilek, H. (2026). Akıllı Şebekeler için Güvenilir Düğüm Tabanlı Siber Dayanıklı Dağıtık Ekonomik Dağıtım. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 42 Sayı: 1. https://doi.org/10.65520/erciyesfen.1832165

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (21)

  1. Tang, Z., Hill, D. J., & Liu, T. (2018). A Novel Consensus-Based Economic Dispatch for Microgrids. IEEE Transactions on Smart Grid, 9(5), 4535–4546.
  2. Ospina, J., Liu, X., Konstantinou, C., & Dvorkin, Y. (2021). On the Feasibility of Load-Changing Attacks in Power Systems During the COVID-19 Pandemic. IEEE Access, 9, 2545–2563.
  3. Lakshminarayana, S., Kammoun, A., Debbah, M., & Poor, H. V. (2021). Data-Driven False Data Injection Attacks Against Power Grids: A Random Matrix Approach. IEEE Transactions on Smart Grid, 12(1), 635–646.
  4. Huang, B., Li, Y., Zhan, F., Sun, Q., & Zhang, H. (2022). A distributed robust economic dispatch strategy for integrated energy system considering cyber-attacks. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 18(2), 880-889.
  5. Li, P., Liu, Y., Xin, H., & Jiang, X. (2018). A robust distributed economic dispatch strategy of virtual power plant under cyber-attacks. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 14(10), 4343– 4352.
  6. Zhao, C., He, J., Cheng, P., & Chen, J. (2017). Analysis of Consensus-Based Distributed Economic Dispatch Under Stealthy Attacks. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64(6), 5107– 5117.
  7. I. Ahmed, A. Basit, M. Rehan, A. Ali, M. Maaruf, and M. Khalid, “A Resilient Consensus-Based Energy 5.0 Framework for Micro-Grids Under Ramp-Rate Constraints and Stochastic FDI Attacks,” in 2024 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), pp. 1–7, Mar. 2024, doi: 10.1109/ICIT58233.2024.10540926.
  8. X. Li, J. Yang, D. Du, Z. Zhou, K. Li, and L. Wu, “Resilient distributed economic dispatch for cyberphysical power systems,” Energy, vol. 332, p. 136881, 2025, doi: 10.1016/j.energy.2025.136881.
  9. W. Chen and G.-P. Liu, “Privacy-Preserving Consensus-Based Distributed Economic Dispatch of Smart Grids via State Decomposition,” IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, vol. 11, no. 5, pp. 1250–1263, May 2024, doi: 10.1109/JAS.2023.124122.
  10. Z. Liu, M. Liu, Q. Wang, and Y. Tang, “False Data Injection Attacks on Data-Driven Algorithms in Smart Grids Utilizing Distributed Power Supplies,” Engineering, vol. 51, pp. 62–74, Dec. 2024, doi: 10.1016/j.eng.2024.11.025.
  11. U. Saray and U. Çavdar, “Comparison of Different Optimization Algorithms in the Fashion MNIST Dataset,” International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, vol. 8, no. 2, pp. 52–58, 2024, doi: 10.36287/ijmsit.8.2.1.
  12. A. Zibaeirad, F. Koleini, S. Bi, T. Hou, and T. Wang, “A Comprehensive Survey on the Security of Smart Grid: Challenges, Mitigations, and Future Research Opportunities,” arXiv preprint arXiv:2407.07966, Jul. 2024.
  13. T.-L. Liao, C.-P. Lin, and Y.-Y. Hou, “Secure Smart Grid Power Monitoring and Simulations Based on Homomorphic Encryption,” IEEE Access, vol. 12, pp. 122820–122829, Sept. 2024, doi: 10.1109/ACCESS.2024.3453998.
  14. I. Oleinikova, D. Mishchenko, and C. Skaga, “Cyber-Physical Studies for Smart Grid Sustainability and Resilience,” in Proc. ESREL-SRA-E 2025: 35th European Safety and Reliability Conference & 33rd Society for Risk Analysis Europe Conference, pp. 659–665, 2025, doi: 10.3850/978-981- 94-3281-3_ESREL-SRA-E2025-P7079-cd.
  15. Ye, T., Zhang, H., & Chen, Z. (2022). Resilient Distributed Optimization Algorithm for Economic Dispatch Against Cyber-Attacks in Smart Grid. In 2022 China Automation Congress (CAC) (pp. 105-110). IEEE.
  16. Zhang, W., & He, X. (2018). Stealthy attack detection and solution strategy for consensus-based distributed economic dispatch problem. Electrical Power and Energy Systems, 103, 233–246.
  17. Zhang, Z., Yue, D., Dou, C., Cheng, Z., & Chen, L. (2019). A Robust Consensus-Based Economic Dispatch Strategy Under DoS Attack. In 2019 IEEE International Conference on Industrial CyberPhysical Systems (ICPS) (pp. 127-132). IEEE.
  18. Y. Liu, H. Xin, Z. Qu, ve D. Gan, "An Attack-Resilient Cooperative Control Strategy of Multiple Distributed Generators in Distribution Networks," IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 7, no. 6, pp. 2923-2932, Nov. 2016.
  19. P. Zhao, C. Gu, Y. Ding, H. Liu, Y. Bian, ve S. Li, "Cyber-Resilience Enhancement and Protection for Uneconomic Power Dispatch Under Cyber-Attacks," IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 36, no. 4, pp. 2253-2263, Aug. 2021.
  20. M. Fiuzy ve S. Rass, "Reaching Consensus Under DoS Attacks on the Communication Layer," 2025 Innovations in Intelligent Systems and Applications Conference ASYU, 2025.
  21. J. Yang ve J. Du, "Distributed Economic Dispatch Based on Finite-Time Double-Consensus Algorithm of Integrated Energy System," Frontiers in Energy Research, vol. 10, Article 907719, Jun. 2022.