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。     

基于复杂网络理论的电网脆弱性评估

近年来频繁发生的大停电事件引起人们对电网可靠性的广泛关注.基于复杂网络理论,提出一种电网结构脆弱性分析方法,依据线路电抗和电压作为介数值指标来衡量电网的脆弱线路.通过分析IEEE39节点系统,证实了该方法的有效性和实用性.     

基于复杂网络理论的电力通信网加边保护策略

基于复杂网络理论,对华中电力通信网进行了网络建模和拓扑统计特性分析,得出华中电力通信网是一个典型的无标度网络的结论。其结构特点造成华中电力通信网对随机攻击具有较强的鲁棒性,而在蓄意攻击尤其是高介数节点攻击下十分脆弱。针对华中电力通信网的结构特点,从连通脆弱性和网络效率2个角度,对比了随机加边策略、低度数节点加边策略、低介数节点加边策略和代数连通性加边策略对华中电力通信网鲁棒性的影响,研究表明:上述加边策略可以有效地提高华中电力通信网的鲁棒性,低度数节点加边策略在保护效果及计算效率上明显优于其他3种策略。     

基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析

针对大区域电网发展及其安全稳定问题,基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发,分析、类比了各评估方法,指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足,电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态,指出了提高评估精度是下一步研究的重点。     

电力通信网脆弱性分析

电力通信网作为智能电网的支撑网络,其可靠性已成为智能电网智能化和经济、安全运行的先决条件。脆弱性作为网络可靠性的一种有效测度,可以衡量网络在遭受攻击或设备自然失效时的网络性能。提出了一种基于电力业务重要度的电力通信网业务层脆弱性分析方法:针对传统电力业务重要度评价中,专家评分环节产生的主观不确定性,给出了一种以客观指标要求替代专家主观评分的业务重要度评价方法,即特征指标评价法;将业务重要度作为网络参数,在业务层上建立电力通信网网络模型,以链路失效造成的业务重要度损失来衡量网络的脆弱性,并对4种链路失效模型下的电力通信网脆弱性进行了分析,分析结果表明,网络在蓄意攻击下的脆弱性较高,且业务重要度在各链路上的分布越集中,网络的脆弱性越高;以分析结果为基础,提出通过调整路由策略改进电力通信网脆弱性的方法并应用于实例网络,仿真结果证明了方法的有效性。     

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。     

复杂网络理论在能源互联网脆弱性与鲁棒性研究中的应用

由于能源互联网逐渐形成一个庞大的复杂网络体系,其脆弱性与鲁棒性评估面临更多挑战。传统还原论无法解释系统层面的现象且对参数和数据量要求高,存在一定局限性,不断发展的复杂网络理论为此提供了新的理论工具。立足于国内外现有研究,首先概述了能源互联网的脆弱性和鲁棒性的含义,梳理了基于复杂网络理论的总体研究思路;其次,阐述了复杂网络视角下的能源互联网拓扑模型;然后,探讨了用以辨识系统薄弱环节的理论基础,并据此归纳了脆弱性改善策略;接着,基于相依网络理论总结了能源互联网的鲁棒性评估模型,包括连锁故障模型、攻击场景、鲁棒性测度;最后,提炼了已有研究的不足,并展望了未来的研究方向。     

基于复杂网络理论的电力通信网拓扑脆弱性分析及对策

为辨识电力通信网的结构脆弱性并提出针对性的保护措施,基于复杂网络理论,分别对华中5省1市的电力通信网进行建模、拓扑统计特性分析,并从连通性和网络效率2个角度进行了脆弱性评估,指出各省市电力通信网具有无标度网络的特点:在随机攻击下具有较强的鲁棒性,在蓄意攻击下十分脆弱。在此基础上,提出了高度数节点保护策略和低度数节点加边策略以改善电力通信网的结构脆弱性。将上述策略应用于华中各省市电力通信网,取得了较好效果,从而证实了该策略的有效性。     

基于链路已用率的电力通信网脆弱性分析

对电力通信网的脆弱性作出评估,找到网络中的薄弱环节,是保证电力通信网络系统正常可靠运行的重要基础工作。在前人的研究基础上,提出了基于链路已用率的电力通信网脆弱性的研究方法。首先对电力通信网的拓扑结构脆弱性进行了分析。然后将网络运行时的主要参数归结为数据在链路中的带宽,对基于链路已用率的网络运行脆弱性进行分析,找到网络的薄弱点。最后将结构脆弱性和运行脆弱性结合,求出电力通信网络整体的脆弱性。并且通过对一个14节点网络的分析,得到每个节点的脆弱性以及网络整体的脆弱性,从而对基于链路已用率的电力通信网脆弱性研究方法进行了验证。     

基于复杂网络理论与风险理论的地区电网脆弱性评估

电网脆弱性不仅与电网的网络结构及其电气参数有关,还与电网的实时运行状况及约束条件有关。基于复杂网络理论与风险理论,提出了一种新的电网脆弱性评估方法。首先以节点重要度指标和线路改进介数指标对电网中的脆弱源进行识别;再利用设备状态检修数据建立起脆弱源元件的故障模型,依据设备的健康指数推算出设备的故障可能性,并引入效用理论来评估故障严重度,得到相应的综合静态风险指标;最后基于网络结构特性指标和综合静态风险指标定义了节点脆弱度和线路脆弱度指标,并以某一地区电网为例进行分析,结果表明,文中定义的脆弱度指标能有效地克服以往从单一角度去评估电网脆弱性的弊端,提高了辨识精度与辨识效果,验证了该脆弱性评估方法的合理性及有效性。     

基于复杂网络理论的大电网结构脆弱性分析

基于复杂网络理论,提出一种大规模电网结构脆弱性分析方法.该方法从电网拓扑结构出发,强调电网整体架构对故障传播的影响,有助于对连锁故障在大电网中传播机理的研究.通过对国内某一大区电网的故障模拟结果表明:电力网络的脆弱性与其网络拓扑有着密切的联系,同时本文所提出的介数指标相对于度数指标,能够更好地揭示电力网络的脆弱环节.     

基于攻击者视角的电力信息物理融合系统脆弱性分析

基于攻击者视角分析电力信息物理融合系统的脆弱性有助于决策者辨识系统脆弱环节和潜在威胁,为开展针对性防御奠定基础。结合复杂网络理论,建立了考虑信息物理交互的电力信息物理融合系统一体化模型;在直流潮流模型下,研究了信息层元件失效对物理层故障传播的影响;从攻击者角度,建立了4种攻击模式,从物理层和信息层结构与功能属性出发,建立了更为全面的融合系统脆弱性指标,并对2种信息网拓扑结构下融合系统的脆弱性进行了分析。仿真结果表明,物理层负载水平和信息层拓扑结构是影响融合系统脆弱性的重要因素;相比随机攻击,蓄意攻击下融合系统更脆弱,协同攻击下尤为脆弱;高加权介数和高加权度数信息节点对维持信息层功能起关键作用;信息物理协同破坏效应严重恶化了系统的性能。     

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.     

基于P、Q网分解的有向加权拓扑模型下的电网脆弱性分析

针对拓扑模型下的电网脆弱性分析问题,提出了基于P、Q网分解的电网有向加权拓扑模型.在分析电网物理与运行特性的基础上,对有功网络和无功网络进行分解建模,给出两种网络拓扑模型下线路方向选取与线路权重大小的计算方法,由此应用复杂网络理论对电网脆弱性进行分析.IEEE-14节点系统算例结果表明:在不同网络拓扑模型下,单元脆弱强度存在显著差异,有功与无功网分解建模更符合电网拓扑模型特征;与其他电网脆弱分析结果相比,有向加权拓扑模型对电网脆弱环节有较高辨识精度,验证了模型的有效性.     

基于P、Q网分解的有向加权拓扑模型下的电网脆弱性分析

针对拓扑模型下的电网脆弱性分析问题,提出了基于P、Q网分解的电网有向加权拓扑模型。在分析电网物理与运行特性的基础上,对有功网络和无功网络进行分解建模,给出两种网络拓扑模型下线路方向选取与线路权重大小的计算方法,由此应用复杂网络理论对电网脆弱性进行分析。IEEE-14节点系统算例结果表明：在不同网络拓扑模型下,单元脆弱强度存在显著差异,有功与无功网分解建模更符合电网拓扑模型特征;与其他电网脆弱分析结果相比,有向加权拓扑模型对电网脆弱环节有较高辨识精度,验证了模型的有效性。     

基于可靠性加权拓扑模型下的电网脆弱性评估模型

在考虑元件可靠性参数的同时,结合复杂网络理论的结构分析,对电网的脆弱强度进行评估。提出了基于元件可靠性参数的加权电网拓扑模型;给出了加权后相应复杂网络参数的定义与计算方法及考虑经济性的结构脆弱后评估新指标;由此,提出了结合参数脆弱性与结构脆弱性的电网脆弱性评估模型。算例结果表明所提模型有效克服了考察角度单一的弊端,在保持了复杂网络理论对结构脆弱性有较好辨识能力的基础上,对电网薄弱环节进行准确定位,提高了脆弱辨识精度,可为电网安全运行维护及改造提供参考,验证了模型的合理性及有效性。     

基于节点影响力的电力通信网拓扑结构诊断

结合电力通信网络的结构特征,建立了面向电力通信网络的复杂网络模型,从节点邻居拓扑特征和网络聚合特征出发定义了节点影响力。采用网络属性值信息熵计算网络拓扑特征及其对节点影响力的整体贡献度,从连通性和网络效率的角度分析节点故障后对网络拓扑抗毁性和鲁棒性的影响。分别针对BA网络、WS网络、地市骨干电力通信网络和省级骨干电力通信网络的节点影响力进行了仿真分析。结果显示在网络效率和连通度方面,与采用其他复杂网络指标的方法相比,所提出的方法能够更好地反映关键节点的传播影响力。     

基于复杂网络理论的电网脆弱性研究述评

基于复杂网络理论对电网脆弱性进行研究.介绍复杂网络的基本概念和发展历程,阐述其自组织临界特性与电力系统灾变事故的关联性,分析连锁故障模型;在总结网架结构模型和故障指标模型的基础上,讨论复杂网络理论在电力系统网络特征分析、连锁故障模拟及结构脆弱性中的应用;最后探讨该领域的发展趋势,建议把传统分析与复杂网络相结合,建立更符...     

基于复杂网络理论的电力电子电路可靠性分析研究

现代社会发展中,信息网络技术已经得到了普遍推广和运用,使人们的生活方式变得越来越方便和快捷,有利于推动我国社会主义现代化建设。在电力系统的运行中,信息网络技术的广泛应用,使电力电子电路的可靠性得到了大大提高,对于维持电力的正常供应发挥着重要作用。本文就复杂网络理论进行概述,对复杂网络的可靠性和电力电子电路的失效情况进行分析和研究,提出基于复杂网络模型的电力电子电路的可靠性优化设计,以提高电力系统的稳定性,推动我国电力事业不断向前发展。