基于脆性联系熵的复杂系统特性的研究

针对开放的复杂系统进行研究,提出脆性是复杂系统的一个基本特性。根据集对分析的理论,定义了子系统间的脆性联系熵、脆性基元等概念。并从复杂系统脆性的角度来分析突发事件对系统产生的影响。仿真结果说明,若系统无法从周围环境得到负熵流的补充时,系统熵值在突发事件干扰过程中将不断增加。在系统得到负熵的补充后,系统的熵值下降。     

基于脆性风险熵的复杂电网连锁故障脆性源辨识模型

复杂电网连锁故障是引发系统大停电的主要原因,其实质是脆性源被激发后系统脆性的传播过程。为研究复杂电网大停电的机理及防御措施,同时找出电网的薄弱环节,提出了一种基于复杂系统脆性理论的连锁故障脆性源辨识模型。模型从电力系统本身具有的脆性出发,用潮流熵来衡量电网所处的状态,通过脆性关联及熵增分别从元件和宏观上阐述连锁故障的传播机理。提出了脆性源的辨识方法,并综合元件脆性关联度的分析给出了对连锁故障影响较大的系统薄弱环节的判定流程,通过对连锁故障过程的模拟,用脆性风险熵来评估元件退出运行对电网状态的影响及造成的负荷切除,为连锁故障防御策略制定提供依据。以甘肃电网为例验证了模型的有效性和可行性。     

应用最大熵原理分析通信系统脆性风险

针对开放的通信系统脆性风险问题,采用Delphi法辨识系统的脆性风险因子,建立了基于最大熵法的通信系统脆性风险分析模型,根据已求得的系统脆性指标最小偏见的概率分布函数,对通信系统进行脆性风险分析与评价.通过通信网络实例,对随机任意一天的某一具体通信网络脆性过程进行分析,得到系统的脆性风险特性,找到影响通信系统崩溃的主要脆性因子,与实际情况比较,说明该方法是可行、实用的.结果表明,如果采取相关措施对其主要的脆性因子进行控制,可以有效地防止通信系统的崩溃,降低通信系统的脆性,且有益于指导通信系统的体系结构的设计.     

网络通信系统的信息脆性风险评估

提出了一种基于脆性风险熵的网络通信系统信息脆性风险评估模型.脆性风险熵是衡量通信系统在某一时刻的脆性风险,即崩溃可能的不确定性的测度,反映了对系统的脆性风险的总体预测和把握的能力.基于脆性风险熵建立了信息脆性评估体系,且采用模糊推理方法,结合专家的经验,由脆性风险熵和风险熵变化率推理出衡量系统信息脆性风险的脆性度,反映了网络通信系统信息脆性风险的变化趋势,为决策人员提供了依据和支持,为系统下阶段的需求分析提供客观准确的数据.以一个具体网络测试系统为例说明此方法的先进性和有效性.     

基于复杂网络演化博弈的可再生能源技术扩散仿真分析

“双碳”目标下,风光等可再生能源逐步替代煤等传统化石能源是实现电力系统能源转型的必然趋势,开展可再生能源技术扩散研究是模拟分析这一趋势的重要手段。然而,现有可再生能源技术扩散研究多从总体层面关注宏观扩散模型,忽略了发电商群体内部微观复杂博弈过程及相互作用对宏观扩散影响的复杂性。针对该问题,该文基于系统科学与博弈论视角,以发电商群体社会关系构建复杂网络,以不完全信息有限理性特征开展演化博弈。从发电商个体发电策略更新到发电商群体关系演化的逻辑,由点到面地分析可再生能源技术扩散的动态演化过程。基于两种典型复杂网络场景开展仿真,剖析发电商群体关系、政策标准以及市场价格等众多因素对可再生能源技术扩散演化的影响。算例结果既可为政府引导可再生能源技术在发电企业扩散方面提供理论支撑,亦可为演化博弈理论在能源行业中的广泛应用提供有益的借鉴。     

基于CAS理论的配电网系统多主体交互模型与动态演化研究

引入复杂适应系统（CAS）理论,提出一种研究配电网系统多主体交互机理及动态演化的新思路。阐述复杂适应系统理论的核心理念和分析框架,解析配电网系统多主体构成及复杂适应特性;在微观层面构建基于刺激-反应的单一主体交互模型,在宏观层面构建基于物理-信息-经济耦合的多主体交互模型,挖掘提炼主体与环境、多主体之间的互动机理;进一步揭示配电网复杂适应系统分阶段动态演化进程及演化特性,总结系统动态演化高效发展的重要保障,为配电网科学规划、运营优化管理提供理论借鉴与分析参考。     

基于图论的电力网脆性仿真研究

系统的脆性分析的关键是要建立脆性模型。图论针对网络系统可以描述出系统脆性传播的方向和权重。本文提出了基于图论理论的系统脆性模型建立的方法和步骤。针对7节点电力系统进行了理论的建模和分析,求出了分层的电力系统脆性模型和脆性源。证明了此方法对于网络系统分析的有效性。     

复杂系统的智能控制策略剖析

在实际工业现场，控制系统的复杂性不仅表现在结构上，更多的是表现在信息关系的不确定性和复杂程度上，对这类被控对象进行有效控制的关键是选取适合对象的控制策略。     

考虑区域性的复杂电力网络演化模型

电力网络是典型的复杂网络,当前经典的复杂网络模型与实际的电网之间存在较大差异。从电力网络本身的演化机理入手,提出并研究了一种改进的复杂电力网络演化模型。该模型针对现实电网具有区域性的情况,以地理区域重新定义"邻域";考虑到新建厂站接入电网时需综合稳定性和经济性因素,在新节点加入时,引入概率q,以达到二者的平衡。理论分析表明,该模型的度分布可实现指数分布到幂律分布的过渡,且幂律指数在3～∞可调。对美国西部电网和中国华东电网的仿真结果显示,该模型的度分布与实际电网更相符,能更好地反映电力网络的演化规律。     

复杂系统可靠度的计算机算法

前言在求简单系统可靠度时,我们可以直接利用集合代数运算规则进行计算。但对复杂系统,由于路集之间的相容性,直接采用概率加法显得繁锁、复杂。本文叙述的是利用     

网络通信系统脆性风险的模糊综合评价模型

针对网络通信系统的脆性风险问题,考虑通信网络环境资源的不确定性及其结果危害两方面因素,定义了通信系统的脆性风险和脆性风险熵的表达式,剖析脆性风险熵的主要数学特性.用Delphi法辨识出影响通信网络脆性的脆性因子,借助于层次分析法确定层次结构中脆性风险影响因素的崩溃系数,同时采用模糊综合评判的方法实现了系统脆性风险因子的量化和网络通信系统的脆性评价.通过对某一个具体通信网络进行脆性风险分析,结果说明该方法不仅可以量化通信系统的脆性风险,而且为网络通信系统的脆性评估提供了可行性的分析方法.     

基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析的智慧变电站协议延迟攻击检测与恢复模型

针对电力物联网建设中精准时间协议(PTP)容易受到攻击影响,以及为克服传统以太网精确度不足的问题,提出基于马尔可夫逻辑树和系统脆性分析搭建了智慧变电站攻击检测与恢复模型。首先分析攻击模型,分为威胁模型、攻击树和延迟攻击模型,判断不同的攻击模型各自对时间同步方案造成的影响。然后基于马尔可夫树和系统的脆性分析对系统出现的偏差进行分类判断,构建了攻击检测和恢复模型。最后通过实验验证了所提方案在理想情况和实际工程模拟角度的有效性。实验结果表明所提研究模型具有更小的计算误差和更加广泛的使用范围,理想模型的检测和恢复指标可以达到97%。对比传统攻击检测和恢复方案,时钟偏移平均减少了14.25%,同步误差平均减少了35.43%。     

河川径流演变的非趋势波动分析

运用非趋势波动分析法,对黄河上游河川径流近百年月平均流量序列进行了分析,揭示了河川径流的长程相关性及其内在规律性。研究结果表明:黄河上游近百年河川径流序列波动的标度指数a=0.5862,存在内在的正长程相关性,长程幂律关系至少可持续54月或4.5年;大于54月尺度区间的标度发生改变,可能是不同时空尺度下信号突变或序列长度受限所致,这也从某种程度上体现了河川径流系统演变过程中复杂的物理机制。     

基于复杂网络的电力系统鲁棒性分析

随着电力系统在现代社会发展中的地位不断提高,其面临的各种危险也越来越引起人们的高度关注.为探究电力系统鲁棒性,建立了考虑电力系统实际运行机理的网络化模型.基于复杂网络理论,按照方法论原则,提出了一种鲁棒性分析方法.分别从结构和功能上给出了电力系统的鲁棒性分析指标,并模拟了电力系统三种故障情形.运用IEEE30测试网络,...     

基于幅频特性的复值小波构造及其在电力系统信号分析中的应用

提出了基于幅频特性的复值小波函数构造方法及其相应的复值小波变换。该方法构造的复值小波具有频率局部化性能好、提取故障信号特征分量较准确的优点。复值小波变换能准确分辨出信号中所包含的幅值信息和相位信息 ,因而 ,适用于电力系统的故障信号的检测。利用基于幅频特性的复值小波变换 ,对发电机转子部分故障信号进行了分析 ,显示了基于幅频特性的复值小波变换的电力系统故障信号分析方法 ,是一种有效的方法。     

基于复杂网络的电-气-热综合能源系统健壮性分析

随着综合能源系统网络规模的不断扩大以及耦合程度的不断加强,对其结构的稳定性和运行的安全性提出了更加严格的要求,为此将复杂网络理论运用到综合能源系统的静态结构与健壮性分析中。利用NetworkX对系统进行网络拓扑建模并调用G. degree、nx. betweenness_centrality(G)、nx. average_clustering(G)等算法计算其网络特征参数,在此基础上进一步分析计算结果,研究综合能源系统的无标度与小世界等复杂网络特性。引入网络破碎度、连通因子、供能效率比3个分析指标,模拟系统受到7种不同模式的破坏,通过观察不同故障下电-气-热综合能源系统的网络破碎度、连通因子、供能效率比的变化曲线,综合分析系统在不同故障下的健壮性并对系统中的脆弱环节进行识别,研究成果为建设更可靠的大规模综合能源系统网络体系提供了参考和决策支持。     

基于交流电路的临界电压崩溃特性分析

针对电力系统电压崩溃问题,在简单电路的基础上,用更直观的方法对电压稳定性问题加以分析。分析交流电路的临界电压崩溃运行点,在求解交流电路的方程组过程中,采用了几何分析方法。分析得出在不同运行点情况下临界电压崩溃潮流的电流电压特性。通过分析不计电阻的交流电路临界电压崩溃时的负荷特性、电压特性,指出交流电路的工作域和崩溃域。同时分析指出,在电力系统的工作域中,交流电路的功率输送特性必须与负荷的功率特性相容。