电力网络结构特性分析

为获得电力网络结构的本质特性,对IEEE标准测试电网和一系列规模不等、发展历程不同、建设水平各异的实际电网,进行复杂网络典型特性分析和结构脆弱性的模拟仿真。分析电力网络节点度数在对数坐标和半对数坐标下的分布特性,探求电力网络特征路径长度、聚类系数的统计特性及其与网络规模之间的关联关系,基于凝聚算法考察电力网络不同模型下的模块度。所分析的电网不具有无标度特性,小世界特性与网络规模相关,而社团特性明显,表明社团特性是电力网络普适的结构特性。以负荷节点可连接的电源节点比例衡量电力网络的整体性能,考察社团间联络线遭蓄意攻击时网络性能的变化。所分析的电网均表现出脆弱性,进一步验证了社团特性是电力网络结构普适的特性这一结论。     

影响社团特性的微观结构因素解耦分析

现有的网络微观结构对社团特性影响的定性和定量分析,方法上还没有通用可靠的框架,实验数据集一般较小,说服力不强,此外也没有充分拆解各因素之间的耦合性。在定性分析上,采用基于零模型和“显著性检验”的微观结构对社团特性影响的分析方法,对各种类型网络进行了社团结构显著性检测,实现了微观结构对社团特性影响的质性分析。在定量分析上,提出基于零模型和“中介效应分析”的微观结构对社团特性影响的分析方法,将已知社团结构显著性类型网络的原始网络与零模型或零模型与零模型间模块度值作差,剔除微观结构对社团特性的作用,量化出不同社团结构显著性类型网络的不同阶数网络微观结构对社团特性的贡献程度。该文使用社交生物、科技、交通、经济、信息等不同规模的550个实证网络进行实验分析,全面深入分析了微观结构对社团特性产生的作用,有利于理解社团特性的形成机制。     

社团结构对复杂网络稳定性的影响研究

基于对真实世界谣言短信复杂网络传播过程的物理模拟生成算法产生网络,对网络的社团结构进行分析和划分,并定义网络社团结构强度为社团之间连边数与网络总的边数的比值;对节点动态相继故障模型进行改进,利用改进的节点动态相继故障模型,对生成的网络进行故障传播过程模拟;研究网络在不同的社团结构强度下,网络的稳定性和健壮性．仿真结果表明,网络的稳定性和健壮性是随着社团结构之间链接的紧密程度增加,先减弱再增强,存在一个与网络规模、容差系数有关的临界值．     

利用局部拓扑信息发现模糊社团结构

根据网络节点的局部拓扑信息,给出了节点与社团的相似度度量方法,提出了一种新的发现网络模糊社团结构的粒子群算法。该算法在迭代过程中依据节点对不同社团的相似度来不断调整粒子的位置向量,减少了搜索的盲目性,提高了搜索效率。对不同规模的计算机生成网络和真实网络进行测试,实验结果表明,该方法能有效、快速的给出网络的模糊社团结构。     

一种新的网络脆弱性量化分析模型

在被动网络节点脆弱性分析方法的基础上提出了一种新的基于主动攻击的网络脆弱性分析模型．采用分层的分析体系，分析各节点在此种攻击下的脆弱性指标值，然后根据节点在网络拓扑中的位置及其所承担的服务类型分配给此节点脆弱性指标值一定的加权值，由节点的脆弱性指标值，计算网络或系统的脆弱性指标值．实验结果表明网络中不同位置节点的脆弱性对整个网络脆弱性的影响不同．这种分析模型具有较好的性能，新模型能够在攻击存在时（分析者主动发起）很好地标识网络的脆弱性状态。     

变压器产生谐波与二次侧负载类型分析

电力变压器是输变电网络的主要设备。对上一级供电电源,因变压器自身特性和二次侧所驱动不同类型负载,电力变压器会产生谐波,是电网系统的谐波源。本文以电力变压器为研究对象,首先根据电力变压器的磁化特性,建立其谐波模型;其次在Matlab/Simulink环境下完成空载、驱动线性负载和非线性考察一次侧谐波产生情况,并获得重要结论。该文为谐波分析和谐波治理研究人员提供重要参考依据。     

集合扩充的社团分解算法

社团结构是复杂网络的重要特征之一,寻找网络中的社团对于分析整个网络的结构和功能都有非常重要的意义.综述了一些经典的复杂网络社团结构划分的算法,提出了一种基于集合扩充的社团结构划分的新算法.该算法以网络中相邻的两个节点构成的集合为起点,用社团同外部联系的边的数目与社团内部边的数目的比值作为度量指标,通过计算将某一个邻居节点加入该集合后度量指标值的变化情况来判断某个邻居节点是否加入该集合,若度量指标值变小则将该邻居节点加入该集合,若度量指标值变大则不将该邻居节点加入该集合,直到不再有新的邻居节点加入时,一个社团就被划分出来.在剩下的网络中重复这个过程直到网络中的节点完全被划分.用社团结构分解中的两个经典例子测试了该算法,从测试结果来看,用该方法能够合理地划分网络中的社团结构,且运算量小,运行效率高,达到了预期目标.该社团结构的划分方法对于规模较大的复杂网络也具有普遍意义.     

基于模体的汽车行业站点网络复杂性测度

为了研究大规模网络结构复杂性测度方法,并针对汽车行业站点网络布局与结构功能优化提出对策,基于万维网页面链接数据,构建汽车行业站点网络拓扑结构图.借助VOSviewer聚类算法及Gephi检测并划分网络社团结构,解析基于主题搜索的汽车行业站点内容分类体系及功能结构,并利用Pajek验证各内容社团结构的小世界性,基于Rand-ESU算法检测各社团的模体结构,提出基于模体的网络结构熵算法测度各社团的复杂性.最后,得出汽车行业站点网络社区中模体结构具有同构性,导致社区结构的信息传播功能具有相似性,模体规模与模体信息传播途径多样化对网络结构复杂性影响的显著性较高.     

双有限异质社交网络仿真建模及实证分析

提出了一种双有限异质社交网络结构,即网络规模有限性、节点出/入度有限性以及网络节点属性的异质性。仿真结果及实证分析表明,与小世界网络、无标度网络等相比,双有限异质社交网络模型可以更好地模拟实际社交网络,不仅其网络整体结构兼具小世界特性和无标度特性,在微观上还可以真实反映出不同属性类型的节点在网络中的影响力和控制力。     

社团结构生长网络模型研究

在有社团结构的网络中,为了研究社团之间的连接方式及社团内部个体之间的连接方式对整个网络结构的影响,建立了一个带有社团结构的网络模型.在社团内部仍采取度优先选择机制,在社团之间采取了社团平均度优先选择的方式.基于这样的选择方式生成了一个新的网络,获得了网络节点的度分布与联合度分布,并且发现该网络仍是一个无标度网络.最后利用数值模拟很好地验证了理论计算结果.     

交叉超方体的2-超边连通度

网络的拓扑结构是设计和制造集群计算机或超大规模计算系统的第一步,也是实现各种协议的基础。超边连通度是衡量互联网络容错能力的一种重要的参数。文章在已有结果的基础上对交叉超方体的的超边连通度进行了进一步的研究,确定了交叉超方体的2-超边连通度为3n-4．这个结果进一步从理论上给出了交叉超方体的容错能力。     

考虑社群结构的复杂网络的级联故障抵制模型

研究复杂网络的级联故障对评估网络系统的稳定性具有重大意义.在经典的线性负载容量模型基础上,通过探测网络的社群结构,有选择地对社群边界节点的容量附加二次容忍值,建立级联故障抵制模型.在级联故障仿真中,采用不同干扰策略对IEEE118标准电网、国内现实电网等模拟故障过程.仿真结果表明,所建抵制模型通过对社群边界节点的容量进行二次扩容,能以较小的成本提高网络的稳定性,同时发现社群边界节点具备“防火墙”和“引爆点”的双重功能.通过将单一网络推广到两层耦合网络,发现在成本可控下新模型对相依网络的级联故障依然具备较好的抵制能力,说明本文所提模型具备一定的适应性.     

动态网络桥系数增量聚类算法

提出了一种在动态网络中发现社团结构的增量式聚类算法.基于动态网络中相邻采样时刻网络拓扑变化较小的特点,将网络前一时刻的社团结构作为当前时刻的初始聚类结果,利用边的桥系数判断网络拓扑变化对聚类结果的影响,局部调整初始聚类,最终得到符合当前网络拓扑的社团结构.通过和马尔可夫聚类算法进行比较,验证了本算法的精确性和高效性.实验结果表明,利用增量聚类算法分析动态网络,避免了对当前网络的重新聚类,可以快速、准确地发现动态网络社团结构.     

Reliability Evaluation of Mobile Communication Networks

A new reliability evaluation measure, global clustering reliability (GCR), is proposed. Firstly, the common measures used in invulnerability and survivability evaluation of mobile communication networks are discussed, and the shortcomings of these measures are pointed out. Then a new reliability evaluation measure, GCR, which is applicable to mobile communication networks, is proposed. And some properties and theorem about this measure are put forward. Finally, simulation calculation of reliability evaluation that uses this measure to 12 kinds of topological networks is accomplished. And the comparison between this measure and link connected factor (LCF) measure is also given. The results proved that the design of GCR is reasonable, its computation is rapid, moreover, it can take into account of invalidation of both nodes and links, and it has good physical meanings     

基于统计理论的负荷特性分析及其预测

电力负荷受气象因素影响越来越大,如何准确确定气象因素是负荷预测研究的重要课题.首先采用统计学方法对影响负荷的气象因素进行分析,找到影响负荷的核心气象因索,再利用GRNN回归神经网络进行预测.经实际系统检验,证明该方法克服了传统气象负荷预测中的主观性,将气象影响因素过程量化,提高了预测结果的精度,是一种适用性很强的方法.     

模块密度谱分的网络社团发现方法

为有效地检测复杂网络中的社团结构,对评估与发现社团的模块密度函数(即D值)进行了优化．通过模块密度函数的优化进程,论证了模块密度函数被优化框定到广阔的谱分聚类方法中的矩阵松散最大化,并且提出了一种新的谱分算法．该算法允许自动选择最优的社团结构数目．在经典的计算机产生的随机网络及真实世界网络中检验了该算法．特别地,当网络中社团结构变得模糊时,实验结果显示这种新的算法在发现复杂网络社团上比基于模块密度的直接核方法及基于模块函数(Q)的谱分方法更加有效．     

一种基于热区的移动社会网络路由协议

移动社会网络是一种具有间歇连通特性的延迟容忍网络,因此路由具有挑战性．同时移动社会网络具有一定的社会结构特征,节点的社会行为具有一定规律性．利用网络节点的访问地点偏好性而形成的城市热点区域以及节点移动的规律性,提出了一种基于热区的网络路由协议HRP．HRP协议在进行数据路由时依据节点对区域访问的频度,区域访问频度越高的节点活跃度越强,因此有更高的概率遇到目标节点．实验结果表明,HRP协议的平均数据传输成功率比BUBBLE协议的约高10％,而平均数据传输次数则比其约少30％,获得了较好的网络性能．     

华北-华中联网低频振荡研究

电力系统保持小干扰稳定性是当前我国正在进行的大区联网运行的前提条件之一.在本文中采用多机系统的特征分析法,并应用电力系统分析综合程序（PSASP）对华北电网（含山东电网）和华中电网（含四川和重庆电网）的联网运行方式下的小干扰稳定性（侧重于低频振荡）进行了研究，分析了联网方式下存在的多个低频振荡模式,并对每个振荡模式做了模态分析,为下一步进行的电力系统稳定器的安装和配置提出了指导性的建议.     

存在房形事件的故障树向贝叶斯网络的转化

为完善基于贝叶斯网络的故障树分析方法,提出了保持贝叶斯网络拓扑结构不变、扩展某些事件节点的状态空间、保持事件节点状态空间不变、调整贝叶斯网络的拓扑结构,两种将存在房形事件的故障树转化为贝叶斯网络的方法.对这两种方法的优劣进行了比较,通过对简化的核电站辅助给水系统的分析,验证了上述方法的正确性.     

异构无线传感器网络能量和距离有效分簇算法

降低能耗、延长网络生存时间，是无线传感器网络设计的重要目标。提出了一种基于虚拟区域划分的适用于异构无线传感器网络的能量和距离有效分簇算法。仿真结果证明，此算法可有效地均衡簇内负载，延长网络的稳定周期和生存时间，提高网络的通信效率。