發(fā)布時間：2020-07-30 16:06

【摘要】：電力通信網作為智能電網系統(tǒng)安全可靠運行的基礎網絡,必須保證其可靠性,改善其脆弱性,如果通信網中的設備發(fā)生故障,可能會導致整個網絡系統(tǒng)不能正常運轉。因此,需要采取可靠的策略來改善電力通信網的脆弱性,以實現電力通信網的高效可靠運行。至今為止,對電力通信網脆弱性的改善主要從兩個方面考慮。一方面是基于網絡的拓撲結構層面,通過相應的策略來改善整個網絡的拓撲,從而達到改善網絡的脆弱性的目的;另一方面基于業(yè)務和路由優(yōu)化層面,采取可靠的路由優(yōu)化策略對業(yè)務進行合理的分配,以避免網絡發(fā)生擁塞,造成網絡的癱瘓。本文基于復雜網絡理論知識,將電力通信網采取相應的原則進行抽象簡化,以便于對網絡的性能進行分析并加以優(yōu)化,驗證優(yōu)化策略的有效性。首先,本文通過對復雜網絡的典型模型和網絡特征參數進行詳細介紹,基于復雜網絡理論采取一定的內部準則對電力通信網的物理模型加以構建;然后,基于網絡拓撲層面提出了一種綜合考慮節(jié)點KPI指標以及考慮節(jié)點的介數性能進行加邊的LD_CA加邊策略,通過對比RA、LDA、LD_CA三種不同的擴容策略下網絡的性能,凸顯出LD_CA策略在改善網絡脆弱性方面所具有的優(yōu)勢;最后基于路由層面提出一種高效的路由優(yōu)化策略—Off_hub路由策略,該策略不同于傳統(tǒng)的路由策略易造成網絡中的關鍵節(jié)點發(fā)生信息過載,造成網絡擁塞的風險,Off_hub路由策略在進行路由選擇時根據網絡實時狀況,避免過多的業(yè)務信息流經網絡中的關鍵節(jié)點,以至于造成網絡擁塞。最終仿真結果表明LD_CA策略和Off_hub路由策略相結合,既能改善網絡的脆弱性,在電力通信網發(fā)生節(jié)點隨機失效和特定區(qū)域攻擊時,網絡依然能保持一定的連通性,又能提高網絡的容量,避免發(fā)生網絡擁塞。本文所提出的優(yōu)化策略,可以為未來的電力通信網規(guī)劃提供依據,以更優(yōu)的方式實現對電力通網的升級改造。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN915.853;O157.5
【圖文】：

Ｗａｔｔｓ和Ｓｔｒｏｇｔｚ提出的小世界網絡模型就是有的小世界特性的基礎上構建的。ＷＳ小世界網絡的前身上，在引入新的邊時，以一定的概率進行隨機化重連得次新加入連邊時，保證每條邊對應的一個節(jié)點不變，并節(jié)點進行連接［２５］，同時保證所連接的邊不會出現重復。但能會影響網絡的連通性，導致網絡中的部分節(jié)點成為為解決這一問題，后來Ｎｅｗｍａｎ和Ｗａｔｔｓ提出了邋ＮＷ型采取某一節(jié)點固定不變的隨機連邊方式，ＮＷ小世界模規(guī)則網絡的基礎上以某一概率隨機化加邊，即隨機的選增加一條邊，同時也要保證加邊的過程中不會出現重連。小世界網絡模型，通過ＭＡＴＬＡＢ仿真對網絡的性能進行涉及到的網絡性能參數包括網絡的平均路徑長度和聚類系的特征。以規(guī)則網絡中的最近鄰耦合網絡為代表，對比分區(qū)別。為了更清晰的看到小世界網絡的結構特征，在進構造適合Ｐａｊｅｋ的數據采�。校幔辏澹胲浖嬀W絡圖。逡逑

b\0逡逑圖２－２邋ＮＷ小世界網絡逡逑圖２－１和圖２－２分別是在規(guī)則網絡基礎上構建的ＷＳ和ＮＷ小世界模型，最近逡逑鄰耦合網絡中選取網絡節(jié)點數均為６０，為方便看出網絡的規(guī)則性，將這６０個節(jié)點逡逑分布在一個圓上，小世界網絡則是在該最近鄰耦合網絡基礎上進行加入新的節(jié)點，逡逑在引入新的邊時隨機化連接得到的。從網絡的結構圖上看，ＷＳ和ＮＷ小世界網絡逡逑中任意兩個節(jié)點之間的距離都是比較小的，可推知網絡的平均路徑長度也是比較小，逡逑這也將在下面的仿真結果中得以驗證。逡逑圖２－３是最近鄰耦合網絡、ＷＳ和ＮＷ小世界網絡的平均路徑長度對比圖。通逡逑過對比可以看出，ＷＳ和ＮＷ小世界網絡的平均路徑長度明顯低于最近鄰耦合網絡，逡逑ＷＳ小世界網絡是在最近鄰耦合網絡基礎上，在引入新的邊時，以一定的概率進行逡逑隨機化重連得到的。在經過隨機重連后得到的網絡大大降低了網絡的平均路徑長度，逡逑ＮＷ小世界網絡的隨機重連特性是完全隨機的

圖２－２邋ＮＷ小世界網絡逡逑圖２－２分別是在規(guī)則網絡基礎上構建的ＷＳ和ＮＷ小世界模型選取網絡節(jié)點數均為６０，為方便看出網絡的規(guī)則性，將這６０上，小世界網絡則是在該最近鄰耦合網絡基礎上進行加入新時隨機化連接得到的。從網絡的結構圖上看，ＷＳ和ＮＷ小世點之間的距離都是比較小的，可推知網絡的平均路徑長度也是的仿真結果中得以驗證。逡逑最近鄰耦合網絡、ＷＳ和ＮＷ小世界網絡的平均路徑長度對比出，ＷＳ和ＮＷ小世界網絡的平均路徑長度明顯低于最近鄰耦絡是在最近鄰耦合網絡基礎上，在引入新的邊時，以一定的概到的。在經過隨機重連后得到的網絡大大降低了網絡的平均路絡的隨機重連特性是完全隨機的，所連新邊的兩個節(jié)點都是隨以其平均路徑長度相比于ＷＳ小世界網絡進一步的減小。小世說明處于小世界網絡中的任意兩個節(jié)點之間想要進行通信交較少的中間節(jié)點就可以實現。逡逑１１－１逡逑■邋ＷＳ逡逑

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