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基于复杂网络的电力通信网可靠性分析

吴万旭  
【摘要】:电力通信网作为电力系统通信专网,其可靠性研究一直备受学术界关注,对电力通信网的网络结构和传输策略进行分析,不仅对抵御网络蓄意攻击、防范网络级联故障风险具有重要意义,同时对网络保护策略的制定具有指导作用。由于电力通信网的行业属性,与公共通信网相比,对电力通信网进行可靠性分析时需要更多的考虑行业因素影响。本文把对电力通信网可靠性的分析分为结构可靠性和传输可靠性两个方面,从电力通信网的节点重要度和网络行为两个方面对电力通信网可靠性分析策略展开了研究。电力通信网中节点影响力是网络鲁棒性分析和级联故障传播特性分析的重要环节,可为抵御蓄意攻击产生的级联故障保护策略的制定提供依据。本文结合各级电力通信网的结构特征,建立面向电力通信网的复杂网络模型,从节点的邻居拓扑特征和网络聚合特征出发,定义节点影响力,采用了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,进一步从网络抗毁性和鲁棒性的角度分析节点删除后其对网络拓扑连通性的影响,从而得出节点故障下网络结构的鲁棒性。为保障电力通信网业务的服务质量和传输可靠性,本文根据电力通信网中业务传输的特点,从复杂网络动力学角度出发,提出一种基于网络动力学行为的电力通信网传输策略,该算法考虑节点行为之间的相互影响,将节点连接的链路数、链路利用率等作为参数,控制节点的接收动力学行为,并根据路径中节点的接收状态控制节点的发送行为,利用激活函数控制不同参数对节点行为的影响,实现了电力通信网传输可靠性的优化。


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