极端灾害将导致电力系统与通信系统同时发生大面积瘫痪,基于“保电救灾、通信先行”原则,优先恢复故障通信是支撑保障电力系统安全运行的关键。该文针对灾后电力通信高效恢复问题,提出了一种计及电力侧状态感知需求与运行调控能力保障...极端灾害将导致电力系统与通信系统同时发生大面积瘫痪,基于“保电救灾、通信先行”原则,优先恢复故障通信是支撑保障电力系统安全运行的关键。该文针对灾后电力通信高效恢复问题,提出了一种计及电力侧状态感知需求与运行调控能力保障的增广路径最大流电力通信网络恢复算法。首先考虑到电力通信系统与电力物理系统的紧耦合特性,设计了计及电力侧影响的状态感知与运行调控能力量化指标,辨识关键信息节点。然后,通过图论最大流理论,搜寻关键信息节点的增广路径集。在此基础上,引入恢复贡献度,从增广路径集中选择具有大容量、低延时以及少故障链路的通信路径进行优先重建,为灾后电力系统快速恢复过程提供可达、可靠的通信支撑。最后,以IEEE39标准系统作为仿真算例,验证了所提恢复策略下的通信系统具有更高的通信服务质量(quality of service,QoS),避免了在恢复过程中由于带宽容量不足而发生业务频繁掉线风险。展开更多
为保证电力信息物理系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)安全稳定运行,对其拓扑结构及鲁棒性进行研究。基于复杂网络理论,提出一种全方位CPPS鲁棒性评估框架,建立拓扑结构和功能级联故障模型,并给出相应的系统性能量化指标,实现对...为保证电力信息物理系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)安全稳定运行,对其拓扑结构及鲁棒性进行研究。基于复杂网络理论,提出一种全方位CPPS鲁棒性评估框架,建立拓扑结构和功能级联故障模型,并给出相应的系统性能量化指标,实现对系统鲁棒性精准、高效评估。结合Louvain算法与重力引力中心性提出了考虑网络底层拓扑结构的节点重要性辨识方法,根据节点重要性对系统实施灾前保护,并对比不同保护策略下系统的鲁棒性。最后,用IEEE118网络构建CPPS模型,模拟系统在不同情况下的状态响应,结果验证了所提方法的有效性。展开更多
该文基于信息系统物理化的设想提出电力信息物理系统(cyber-physical power system,CPPS)中的信息流建模和计算分析方法。采用连续时间函数来刻画信息流的特征,并定义信息网络运行参数为流量累积函数、信息流速和时延。首先,基于遍历法...该文基于信息系统物理化的设想提出电力信息物理系统(cyber-physical power system,CPPS)中的信息流建模和计算分析方法。采用连续时间函数来刻画信息流的特征,并定义信息网络运行参数为流量累积函数、信息流速和时延。首先,基于遍历法搜索出信息流路径,建立信息流速矩阵的范式;然后利用改进的网络演算(network calculus,NC)特性赋值流速矩阵的元素;进一步采用流量累积函数表征信源数据发送规律,从而显式求解时延上界。最后将提出的信息流建模方法应用于智能变电站自动化系统的时延计算,通过与OPNET的仿真结果相比较,验证所提出模型的有效性,而且该方法可以提供定量分析指标以优化变电站组网方案设计中的信息流分布。展开更多
随着电力系统的安全可靠运行越来越依赖于通信系统,时间延迟也成为影响电力信息物理系统同步的主要因素之一。针对具有双重时延的电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)的同步问题,设计控制器解决时延对系统同步的影响。...随着电力系统的安全可靠运行越来越依赖于通信系统,时间延迟也成为影响电力信息物理系统同步的主要因素之一。针对具有双重时延的电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)的同步问题,设计控制器解决时延对系统同步的影响。首先,搭建具有双重时延的电力信息物理系统模型,然后根据系统模型设计出控制器,并通过构造Lyapunov函数证明控制器的有效性。对于大规模的系统,提出自适应牵制同步控制器,即将控制器添加到按照结构熵筛选出的牵制节点集的节点。结构熵可以解决当节点度相同时牵制节点的选择问题。最后通过两个算例验证了所提方法的可行性。展开更多
电力网与信息网的深度融合在增强电力系统能控性的同时,也使得系统抵御外界干扰的能力下降。首先,根据提出的节点负载与容量的负载重分配分配概率建立电力信息物理系统级联失效模型,研究不同耦合策略下的电力信息物理系统级联失效过程...电力网与信息网的深度融合在增强电力系统能控性的同时,也使得系统抵御外界干扰的能力下降。首先,根据提出的节点负载与容量的负载重分配分配概率建立电力信息物理系统级联失效模型,研究不同耦合策略下的电力信息物理系统级联失效过程中的鲁棒性与能控性变化。其次,利用幸存负荷百分比的概念来量化电力网抵御级联失效的能力,并分析不同耦合策略和容量参数对电力信息物理系统(cyber-physical power systems,CPPS)的鲁棒性和能控性的影响。基于网络能控性理论提出电力节点重要度的评估方法,并且在IEEE39系统中进行验证。研究结果表明,电力网高介数节点与信息网高介数节点耦合形成的电力信息物理网络抗干扰能力更强,电力网节点容量参数比信息网节点容量参数对系统影响更大。展开更多
文摘极端灾害将导致电力系统与通信系统同时发生大面积瘫痪,基于“保电救灾、通信先行”原则,优先恢复故障通信是支撑保障电力系统安全运行的关键。该文针对灾后电力通信高效恢复问题,提出了一种计及电力侧状态感知需求与运行调控能力保障的增广路径最大流电力通信网络恢复算法。首先考虑到电力通信系统与电力物理系统的紧耦合特性,设计了计及电力侧影响的状态感知与运行调控能力量化指标,辨识关键信息节点。然后,通过图论最大流理论,搜寻关键信息节点的增广路径集。在此基础上,引入恢复贡献度,从增广路径集中选择具有大容量、低延时以及少故障链路的通信路径进行优先重建,为灾后电力系统快速恢复过程提供可达、可靠的通信支撑。最后,以IEEE39标准系统作为仿真算例,验证了所提恢复策略下的通信系统具有更高的通信服务质量(quality of service,QoS),避免了在恢复过程中由于带宽容量不足而发生业务频繁掉线风险。
文摘为保证电力信息物理系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)安全稳定运行,对其拓扑结构及鲁棒性进行研究。基于复杂网络理论,提出一种全方位CPPS鲁棒性评估框架,建立拓扑结构和功能级联故障模型,并给出相应的系统性能量化指标,实现对系统鲁棒性精准、高效评估。结合Louvain算法与重力引力中心性提出了考虑网络底层拓扑结构的节点重要性辨识方法,根据节点重要性对系统实施灾前保护,并对比不同保护策略下系统的鲁棒性。最后,用IEEE118网络构建CPPS模型,模拟系统在不同情况下的状态响应,结果验证了所提方法的有效性。
文摘该文基于信息系统物理化的设想提出电力信息物理系统(cyber-physical power system,CPPS)中的信息流建模和计算分析方法。采用连续时间函数来刻画信息流的特征,并定义信息网络运行参数为流量累积函数、信息流速和时延。首先,基于遍历法搜索出信息流路径,建立信息流速矩阵的范式;然后利用改进的网络演算(network calculus,NC)特性赋值流速矩阵的元素;进一步采用流量累积函数表征信源数据发送规律,从而显式求解时延上界。最后将提出的信息流建模方法应用于智能变电站自动化系统的时延计算,通过与OPNET的仿真结果相比较,验证所提出模型的有效性,而且该方法可以提供定量分析指标以优化变电站组网方案设计中的信息流分布。
文摘随着电力系统的安全可靠运行越来越依赖于通信系统,时间延迟也成为影响电力信息物理系统同步的主要因素之一。针对具有双重时延的电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)的同步问题,设计控制器解决时延对系统同步的影响。首先,搭建具有双重时延的电力信息物理系统模型,然后根据系统模型设计出控制器,并通过构造Lyapunov函数证明控制器的有效性。对于大规模的系统,提出自适应牵制同步控制器,即将控制器添加到按照结构熵筛选出的牵制节点集的节点。结构熵可以解决当节点度相同时牵制节点的选择问题。最后通过两个算例验证了所提方法的可行性。
文摘电力网与信息网的深度融合在增强电力系统能控性的同时,也使得系统抵御外界干扰的能力下降。首先,根据提出的节点负载与容量的负载重分配分配概率建立电力信息物理系统级联失效模型,研究不同耦合策略下的电力信息物理系统级联失效过程中的鲁棒性与能控性变化。其次,利用幸存负荷百分比的概念来量化电力网抵御级联失效的能力,并分析不同耦合策略和容量参数对电力信息物理系统(cyber-physical power systems,CPPS)的鲁棒性和能控性的影响。基于网络能控性理论提出电力节点重要度的评估方法,并且在IEEE39系统中进行验证。研究结果表明,电力网高介数节点与信息网高介数节点耦合形成的电力信息物理网络抗干扰能力更强,电力网节点容量参数比信息网节点容量参数对系统影响更大。
