基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法

    专利2025-03-20  23


    本发明涉及电力通信网络,具体涉及一种基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法。


    背景技术:

    1、目前,在无标度特性的电力通信网络中,识别出对网络稳定性和抗毁性起关键作用的站点是一个挑战性任务。在现有技术领域中,特别是在无标度特性的电力通信网络中,已经提出了许多方法来识别关键节点。然而,现有的方法仅仅局限于识别出网络的关键站点,并未能为网络的未来规划提供参考。这种局限性限制了现有技术在提高网络稳定性和抗毁性方面的应用。具体地说,现有的方法主要集中在通过计算网络的度、介数或其他指标来识别关键节点。然而,这些方法没有考虑到网络的动态演化和未来拓扑结构的变化。因此,无法提供可靠的参考信息,以指导电力通信网的未来规划和优化决策。

    2、在本发明目的中,致力于克服现有技术的缺陷。提出了一种关键站点识别方法,且预测网络未来的演化趋势。通过考虑节点之间的动态关系和网络拓扑的变化,本文方法能够提供更准确的关键节点识别结果,并为电力通信网的未来规划和优化决策提供有价值的参考。通过这种改进,发明旨在提高电力通信网的稳定性、抗毁性以及整体性能,为网络规划者和运营商提供更好的决策支持。


    技术实现思路

    1、本发明为解决现有电力通信网络中关键站点挖掘方法不能精确识别无标度特性网络中的抗毁性关键站点,并且不能为网络未来规划提供参考,进而导致电力通信网络的稳定性、抗毁性以及整体性能较差等问题,提供一种基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法。

    2、基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,该方法由以下步骤实现:

    3、步骤一、定义电力通信网络的物理拓扑结构构建电力通信网络拓扑模型;所述电力通信网络拓扑模型g=(v,q);所述v为具有n个站点的网络站点集,q为网络中边的集合;

    4、步骤二、根据度分布和拟合优度确定电力通信网络的无标度特性;

    5、步骤三、根据步骤二确定的网络具有无标度特性后,通过定义站点抗毁强度指标识别无标度特性电力通信网络抗毁性关键站点;

    6、根据站点特征向量中心性和站点效率值确定站点抗毁强度指标,选取使网络密度d衰退最大时对应的权重系数组合作为站点抗毁强度指标w(i)的权重系数;获得网络g的抗毁强度w;

    7、步骤四、确定比较序列和参考序列;

    8、以不同时期的电力通信网络g的各个网络演化特征指标作为比较序列;将不同时期的电力通信网络g的抗毁强度w作为参考序列,并用于作为评估网络抗毁性的基准指标;

    9、步骤五、计算参考序列与比较序列的灰色关联系数δc(s);将网络不同时期的灰色关联系数δc(s)的平均值作为比较序列与参考序列的关联度,通过比较综合关联度rc的大小,准确评估比较序列与参考序列之间的关联度,进而提高网络抗毁性的目标。

    10、本发明的有益效果:

    11、本发明所述的分析方法针对具有无标度特性的电力通信网络进行毁性关键站点演化分析,首先挖掘无标度特性电力通信网络中具有抗毁性的关键站点,当关键站点发生故障时,两个区域之间的通信可能断开,即使有其他站点代替此站点来连接这两个区域,两个区域之间的通信距离也会大大延长,从而导致网络效率和连通性的下降;这种站点被称为抗毁性关键站点;通过考虑站点失效影响和站点邻居影响定义了站点抗毁强度指标,基于该指标对网络的抗毁性关键站点进行识别,并与现有的站点识别方法进行对比,本发明的网络效率相对损失率分别高10%、17%、12%,连通度下降率分别高20.03%、22.58%、15.58%,通过实例验证了该方法可以更加精准的识别关键站点;同时以站点抗毁强度指标为参考序列,基于灰色关联度对不同时期电力通信网演化规律进行关联分析;快速而准确地评估站点抗毁性强度与网络演化特征指标之间的关联程度。

    12、本发明所述的分析方法中,通过综合考虑多个网络演化特征指标的关联度权重,与网络抗毁强度指标w进行灰色关联度分析,通过综合关联度评估各个网络演化特征指标与网络的抗毁性之间的关联程度。通过对分析结果进行深入分析,可以在电力通信网络的后续扩容和优化中,以关联程度最高的指标作为参考依据,在后续网络的扩建中新站点或新光缆的连接方式提供参考意见,从而提高网络的抗毁性。



    技术特征:

    1.基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征是:该方法由以下步骤实现:

    2.根据权利要求1所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:步骤二中的具体过程为:

    3.根据权利要求2所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:所述各站点的度分布q(ki)公式如下:

    4.根据权利要求1所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:步骤三的具体过程为:

    5.根据权利要求4所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:所述抗毁强度w的获取方式为:通过对站点权值排序表j中所有站点的抗毁强度w(i)求平均值,获得网络g的抗毁强度w。

    6.根据权利要求1所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:步骤五中,设定各比较序列与参考序列在不同时刻与抗毁强度的关联度,即:网络不同时期的演化关联系数δc(s)为:

    7.根据权利要求1所述的基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,其特征在于:步骤五中,计算网络演化特征指标的综合关联度rc为:


    技术总结
    基于无标度特性的电力通信网抗毁性关键站点识别演化关联分析方法,涉及电力通信网络技术领域,解决现有电力通信网络中关键站点挖掘方法不能精确识别无标度特性网络中的抗毁性关键站点,并且不能为网络未来规划提供参考,进而导致电力通信网络的稳定性、抗毁性以及整体性能较差等问题,本发明通过构建电力通信网络拓扑模型,确定电力通信网络的无标度特性,定义站点抗毁强度指标识别无标度特性电力通信网络抗毁性关键站点,确定比较序列和参考序列,通过将网络不同时期的演化关联系数的平均值作为比较序列与参考序列的关联度,最终准确评估比较序列与参考序列之间的关联度,进而提高网络抗毁性的目标。

    技术研发人员:姜万昌,刘俊杰
    受保护的技术使用者:东北电力大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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