Smart Grid Systems: Addressing Privacy Threats, Security Vulnerabilities, and Demand–Supply Balance (A Review)
Notice bibliographique
Résumé
The smart grid (SG) plays a seminal role in the modern energy landscape by integrating digital technologies, the Internet of Things (IoT), and Advanced Metering Infrastructure (AMI) to enable bidirectional energy flow, real-time monitoring, and enhanced operational efficiency. However, these advancements also introduce critical challenges related to data privacy, cybersecurity, and operational balance. This review critically evaluates SG systems, beginning with an analysis of data privacy vulnerabilities, including Man-in-the-Middle (MITM), Denial-of-Service (DoS), and replay attacks, as well as insider threats, exemplified by incidents such as the 2023 Hydro-Québec cyberattack and the 2024 blackout in Spain. The review further details the SG architecture and its key components, including smart meters (SMs), control centers (CCs), aggregators, smart appliances, and renewable energy sources (RESs), while emphasizing essential security requirements such as confidentiality, integrity, availability, secure storage, and scalability. Various privacy preservation techniques are discussed, including cryptographic tools like Homomorphic Encryption, Zero-Knowledge Proofs, and Secure Multiparty Computation, anonymization and aggregation methods such as differential privacy and k-Anonymity, as well as blockchain-based approaches and machine learning solutions. Additionally, the review examines pricing models and their resolution strategies, Demand–Supply Balance Programs (DSBPs) utilizing optimization, game-theoretic, and AI-based approaches, and energy storage systems (ESSs) encompassing lead–acid, lithium-ion, sodium-sulfur, and sodium-ion batteries, highlighting their respective advantages and limitations. By synthesizing these findings, the review identifies existing research gaps and provides guidance for future studies aimed at advancing secure, efficient, and sustainable smart grid implementations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».