The substation is a vital part of the power grid and serves to aid in the distribution of electricity by, for example, transforming from high to low voltage. It is essential to protect the substation as a loss of electricity would cause severe consequences for our society. The Substation Automation System (SAS) allows for remote management and automation of substations but also creates possibilities for cybersecurity threats. In this thesis efforts towards using threat modeling to assess the cybersecurity of SAS are presented. Threat modeling entails creating a model of the system that shows the possible cybersecurity threats against it. To reach this goal, previously used information sources for threat modeling in the power systems domain are found. The thesis also includes the creation of a Time-To-Compromise (TTC) estimate for cyber attacks against Industrial Control Systems. By estimating the TTC, it is possible to prioritize which attacks to defend against. One method of creating threat models is by using threat modeling languages in which the assets, associations, attacks, and defenses have been defined. In this thesis, a threat modeling language for creating threat models of SAS is presented. The threat models in this thesis are used to create attack graphs to show the possible paths an attacker could take throughout the system. The work of this thesis also consists of evaluation of threat modeling languages that have been created or used. As a result, accurate assessment of cybersecurity for SAS can be made that helps in the efforts to keep them secure against cyber attacks.

Transformatorstationen är en viktig del av elkraftnätet och dess roll är att hjälpa till med distributionen av el genom att som dess namn beskriver transformera om spänningen. Det är nödvändigt att skydda transformatorstationen eftersom ett elavbrott skulle skapa stora konsekvenser för vårt samhälle. Ett automatiserat transformatorstationssystem gör det möjligt att hantera den externt men det öppnar även upp möjligheterna för cybersäkerhetshot. I den här avhandlingen presenteras forskning kring användning av hotmodellering för att utvärdera cybersäkerheter för SAS. Hotmodellering innebär att man skapar en modell av systemet som visar möjliga cybersäkerhetshot mot det. För att nå det målet har informationskällor för hotmodeller inom kraftnätsdomänen sammanställts genom en systematisk litteraturstudie. I avhandlingen tas det också fram ett sätt att räkna ut tiden det tar för att framgångsrikt genomföra en cyberattack mot industriella kontrollsystem. Hotmodeller kan skapas genom att använda hotmodelleringsspråk inom vilket komponenterna, relationerna, attacker och försvar är definierade. I den här avhandlingen skapas ett hotmodelleringsspråk för att skapa hotmodeller av SAS. Hotmodellerna i detta arbete kan användas för att skapa attackgrafer som visar möjliga vägarna som en attackerare skulle kunna ta genom systemet. Arbetet utvärderar även hotmodelleringsspråken som har använts eller skapats. Som ett resultat av denna avhandling kan korrekta utvärderingar av cybersäkerhet för SAS göras vilket hjälper i arbetet av att hålla dom säkra mot cyberattacker.