Document

Data mining for enhanced security : a transformative framework for smart grid protection.

Identifier
DOI:10.53540/tjer.vol.21iss1pp23-32
Source
Journal of Engineering Research, v. 21, no. 1, p. 23-32.
Contributors
Other titles
استخراج البيانات لتعزيز الأمان : إطار تحويلي لحماية الشبكات الذكية.
Country
Oman
City
Muscat
Publisher
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
Gregorian
2024-08-14
Language
English
English abstract
Smart grids fall at the intersection of conventional energy systems and modern informatics in the present digitalized energy environment. The growing number of linked devices and sensors in these networks leads to the generation of complex structures and vast quantities of data, presenting benefits and challenges. Safeguarding these complex structures against malicious intrusions and illegal activities is an important problem. The paper's main objective is to enhance smart grid security by utilizing the data mining and Artificial Intelligence (AI) approaches. As huge amounts of data are collected from the smart grids based on tiny and smart internet of things (IoT) devices, this data poses challenges as well as provides opportunities. The challenges come from analyzing this huge data, especially in real-time. At the same time, it provides opportunities to enhance the smart grid services and protection. Therefore, to overcome these challenges, this paper proposes a feedforward deep learning approach for data mining to secure the smart grid from different anomalies and allow the system to adapt to any risk it might face. Deep learning will allow the system to adjust dynamically to emerging risks. The proposed system has been examined using Power System Attack Datasets sourced from the Mississippi State University and Oak Ridge National Laboratory. The results show a detection accuracy of 91% just using 50% of the dataset features. Different percentages of the features are examined as well. However, we concluded that 50% of the features are enough for identifying the smart grid risks based on the given dataset.
ISSN
Online: 1726-6742
Print: 1726-6009
Arabic abstract
تناقش الورقة تقاطع نظم الطاقة التقليدية والمعلوماتية الحديثة في سياق الشبكات الذكية. مع زيادة عدد الأجهزة والمستشعرات المتصلة، تولد الشبكات الذكية هياكل معقدة وكميات هائلة من البيانات، مما يقدم فوائد وتحديات في الوقت نفسه. الهدف الرئيسي هو تعزيز أمان الشبكات الذكية باستخدام تقنيات استخراج البيانات والذكاء الاصطناعي (AI). تشكل بيانات أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) في الشبكات الذكية تحديات تحليلية، خاصة في الوقت الفعلي، ولكنها توفر أيضًا فرصًا لتحسين الخدمات والحماية. تقترح الورقة نهج التعلم العميق التقدمي لاستخراج البيانات لتأمين الشبكات الذكية من مختلف الشذوذات وتمكين النظام من التكيف مع المخاطر المحتملة. ينتج هذا النهج النظام التكيفي باستخدام مجموعات بيانات نظام الطاقة من جامعة ولاية ميسيسيبي ومختبر أوك ريدج الوطني. حقق النظام دقة اكتشاف بلغت 91٪ باستخدام 50٪ فقط من ميزات مجموعة البيانات. كما تم اختبار نسب مختلفة من الميزات، وخلصت الدراسة إلى أن 50٪ من الميزات كافية لتحديد مخاطر الشبكة الذكية بناءً على مجموعة البيانات.
Category
Journal articles

Author's Work

Journal articles
8
0
Ramadan, Rabie A.
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
2024-04-29

Same Subject

Journal articles
8
0
Ramadan, Rabie A.
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
2024-04-29
Theses and Dissertations
11
0
Al Kharusi, Khalfan Mohammed.
Sultan Qaboos University
2023
Theses and Dissertations
0
0
Al-Qamshouiyah, Hind Mohammed Humaid.
Sultan Qaboos University.
2021