基于节点脆弱性的电力系统抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有重负荷的节点往往起到助推作用,因此寻找这些关键节点,分析该部分节点失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。基于静态能量函数,建立相关的脆弱性评估指标模型,对电力系统的节点脆弱性进行评估,从而确定电力系统的脆弱环节。在此基础上,对电力网络拓扑模型进行蓄意攻击和随机攻击,分析比较电力系统在这两种攻击下的网络抗毁度指标,结合系统能量和网络图论分析研究电力系统的抗毁性。通过对某地区电网的实际仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

基于支路综合脆弱性的电网抗毁性分析

大停电事故一般由个别元件故障开始并最终导致全系统崩溃,而其中极少数带有较重传输任务的支路往往起到助推作用,因此寻找这些关键支路,分析该部分支路失效情况下的电力系统的抗毁性,具有重要的研究价值。建立支路静态能量函数模型,并在此基础上提出支路状态脆弱因子。结合基于电气介数的结构脆弱因子,提出支路综合脆弱性评估指标。通过仿真计算,评估电网的支路综合脆弱性,确定脆弱环节。基于脆弱性评估结果建立抗毁性评估指标,通过蓄意攻击和随机攻击,仿真验证不同扰动模式对电网抗毁性的影响。通过对IEEE-30母线系统的仿真,验证了该方法的合理性与有效性。     

基于混合系统的风机和光伏电池信息物理融合建模

信息物理融合系统现已广泛应用于交通、医疗等方面。信息物理融合系统集成了计算进程和物理进程,可以利用混合系统对信息物理融合系统建模。大量的分布式能源接入电网中,传感、通信、控制等构成了电力系统的二次系统,.电力系统从简单的能量传输,进化到能量传输与信息流传递并行的现代电网运行体系。电网的物理进程和信息元素的动态关联是连续和离散行为的交互,即混合系统。本文利用混合模型对风机和光伏电池进行信息物理融合建模。     

一种电力光纤通信网的抗毁性评价算法

为保障电网安全稳定运行,进行了电力光纤通信网抗毁性研究。提出的抗毁性评价算法把实际电力光纤通信网抽象为图,在图论基础上,研究节点和边逐步故障失效后网络效率的变化程度。综合考虑全网度数的减少以及各个节点和边的权值,得到各个节点和边的故障影响度,进而计算其标准差得到全网抗毁度。该算法结合实际情况考虑了权值对故障影响度的加权作用,并克服了以往算法忽略边故障的不足。经过实例分析验证了算法的准确性和可靠性。     

电力系统应急通信网络及其抗毁性分析

针对当前电力系统应急通信的实际需求,提出了具有3层结构和2个数据共享中心的电力应急通信网络框架。依托电力系统现有通信网络资源,充分利用微波存取全球互通(WIMAX)技术和卫星通信车载技术,设计了网省公司与地、市级电力公司(变电站)之间的应急通信网络。介绍了网络连通度和虚拟节点的概念,阐述了基于连通度的网络抗毁性评价模型。利用该评价模型对比分析了设计的电力应急通信网络和现有电力通信网络的抗毁性能,证明了电力应急通信网络的优越性。     

基于结构熵的电力骨干通信网抗毁性研究

电力骨干通信网抗毁性分析对于评价电力通信网络的生存性能,制定网络的保护策略具有重要的意义。结合复杂网络异构性,基于电力骨干通信网拓扑结构,构建了网络节点差异性矩阵。依据电力通信的业务特点,将链路传输流量作为链路的权重,构建了网络链路差异性矩阵。融合节点及链路差异性定义了节点重要度及电力骨干通信网的结构熵。以一个实例网络对网络的节点重要度及蓄意攻击下以结构熵为指标的网络抗毁性进行了仿真分析,结果表明了所提方法的合理性和有效性。     

光伏储能协调控制的信息物理融合建模研究

信息物理融合系统(cyber-physical system CPS)紧密融合了物理、通信和信息网络,其与电力系统的结合被认为是发展智能电网的技术基础。文章从确保物理、信息模型的一一对应出发,探讨了建立单个、集成多个物理信息融合(cyber-physical,CP)模型的方法。在光伏、储能电池的场景上,分别建立了其CP模型,并在此基础上研究了光储协调控制的集成CP模型。通过动态链接库桥接物理、信息模型的仿真工具,对所建立的光伏CP模型以及光伏储能协调控制CP模型进行了仿真,仿真结果验证了物理信息融合建模方法的有效性以及CP模型在优化控制应用上的有效性。     

基于复杂网络重叠社区电网节点重要度研究

随着电力网架的不断增大和复杂网络特性的发展,传统的分区方法难以满足大网络分析,而电力系统关键节点的识别研究,有助于对系统的安全稳定进行监测和控制。基于此,结合电网的重叠社区结构和系统运行特性,考虑线路的电抗值,提出了一种新的电网节点重要度评估指标模型,并利用IEEE 118节点系统进行计算验证,结果表明该模型具有一定的实用价值。     

电力信息物理融合系统的建模分析与控制研究框架

传统的电力系统研究与信息系统研究在理论和方法上基本都是割裂的,故在现有的理论和方法框架下难以系统而深入地分析信息系统对电力系统分析与控制的影响。实现智能电网的关键之一就在于怎样将前沿的计算、通信、传感技术与电力系统紧密而有机地结合起来,而信息物理融合系统（CPS）的目标正是将物理系统和信息系统融合为新型工业系统。在此背...     

基于抗毁性分析的中压配电网络拓扑结构

应用复杂网络理论,基于抗毁性分析对中压配电网络拓扑结构进行了研究。定义了中压配电网络拓扑结构抗毁性量度指标;给出了抗毁性拓扑建模的基本假设条件,建立了抗毁性优化模型;通过逐步递减的方法,对不同网络结构的抗毁性指标进行了量化计算,为中压配电网络规划方案的选择提供了辅助决策依据。算例验证了该方法的合理性,从拓扑结构分析的角度为中压配电网络的安全可靠性分析开辟了蹊径。     

电力通信网的抗毁性和拓扑优化研究

探讨了电力通信网的抗毁性分析方法.给出一个以破坏整个网络连通度的估计为基础的网络抗毁性测度指标和计算实例,提出了基于节点重要性的平衡度网络拓扑优化算法,对电力通信网的抗毁性评价和拓扑优化有现实意义.     

相依网络理论下电力通信网节点重要度评价

智能电网中电力系统与通信系统的紧密结合,使得电力通信网络在双网相依系统中愈加重要。通信网络中节点发生故障,尤其是高重要度节点,不仅会影响自身网络系统还会影响与其相依的网络,导致连锁故障的发生。因此,对智能电网中电力通信网络节点重要性进行评价具有重要意义。将电力物理-信息相依网络中单侧网络提取出来,以链路已用率和电力线阻抗值作为边权参数建立有权网络模型。根据有权网络节点重要度评价方法,分别对两子网进行分析。然后根据电力网依存于信息通信网的依存边矩阵,计算相依网络中电力通信网络节点的重要度指标,找出重要度大的节点。以IEEE30节点系统为例进行了仿真实验,证明了该方法指标的可行性和实用性。     

基于复杂网络理论的电力通信网脆弱性分析

以复杂网络理论为基础,对电力通信网进行拓扑建模、基本参数计算和网络特性分析,对于确保电力系统安全运行和加强电网健壮性有重要影响。针对电力通信网的业务特点,依据度数、介数指标找出网络脆弱点,修改传统效能函数,并以此函数作为衡量网络脆弱性的指标,确定网络脆弱点。最后,以某2个实际电力通信网为例进行了网络特性分析,针对不同故障模式对其进行攻击脆弱性仿真。根据仿真结果,分析了异构网络的本质脆弱性,总结了影响电力通信网脆弱性的因素。     

基于边临毁度的电力通信网脆弱性分析

电力通信网脆弱性分析对确保电力系统安全运行和加强电网健壮性具有重要意义。首先建立了电力通信网络模型,从网络的业务层、网络传输层和物理层指标出发,建立了基于临毁度和网络损失度的电力通信网的脆弱性评估和分析模型。接着对边的业务传输时延指标、带宽占比指标和物理故障概率指标评估得出网络部件(节点、边)的临毁度。最后结合网络部件失效后的系统损失度,得出网络部件的脆弱度评估值。以IEEE-30节点系统为例进行仿真,完成了通信网络部件的脆弱性评估分析,结果表明通信链路的长度和业务分配方案与电力通信网的脆弱性密切相关。     

基于无线传感网的通信网络电源控制系统设计

利用TI公司的低功耗Zig Bee网络收发芯片CC2531,构建了基于IEEE802.15.4协议的通信网络电源控制系统。该系统以无线传感网为底层通信主体,以各种传感器为数据采集的载体,形成了自下而上的电源控制体系,保证了系统运行的可靠性。运行结果证明,该方案Zig Bee芯片所具有的休眠功能极大地降低了系统的损耗,形成了控制灵活、成本低、功耗小的运行特征。     

基于ATM网络的电力通信监控系统设计与实现

为管理和应用好省级干线通信网络，为电力系统的安全、可靠运行提供有力的支持，文章结合湖北电力通信网的组网特点，提出了利用现有ATM网络的基础，建设电力通信网综合监控系统，并详细论述了基于ATM网络的电力通信网监控系统的设计思想和系统特点，该方案在湖北电力通信网监控系统的建设中得以应用。从目前运行情况来看，基本实现了设计的目标。     

考虑信息物理融合的电网脆弱社团评估方法

针对目前元件级的电力信息物理脆弱性评估应用于实际大规模电力信息物理网时存在计算复杂度高和脆弱性保护配置难的问题,充分考虑网络的介观局域特征和社团结构,提出了一种考虑信息物理融合的电网脆弱社团评估方法。以电力系统潮流为边权重,采用Fast Unfolding算法对电网进行社团划分,根据电网和通信网对应分层分区建设的现状和实际耦合关系划分通信网社团,IEEE标准算例的仿真结果证明所采用社团划分方法的优越性。在不同的社团内部耦合关系下采用不同的攻击策略攻击电网中各个社团,根据整个信息物理融合系统故障后的最大连通子集指标评估电网中的脆弱社团,符合我国电网和通信网分层分区建设的现状,有利于减少计算复杂度和脆弱性保护模块化配置的难度。华中500 kV电网信息物理系统的仿真结果证明了所提方法的可行性。     

基于电网影响因子的电力通信网关键节点识别

作为电力系统的通信专网,电力通信网具有明显的行业特点。为准确识别网络关键节点,从电力通信网与电网的特殊关系分析节点的重要性,提出电网影响因子的概念。根据节点所处的站点在电网中的地位及作用,即站点类别因素和负荷因素两方面评价节点权重。然后利用电网影响因子,并结合所定义的聚合系数指标,分析电力通信网中重要节点的分布密集状况,得到各节点在网络拓扑中的相对重要性。仿真表明,相对于现有其他算法,该算法能够更好地结合电力通信网的应用特点区分网络拓扑中节点位置相似的节点的重要性,在电力通信网运行风险分析中具有较大的参考价值。