【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可靠性工程，具体涉及一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统及方法。
技术介绍
1、随着技术的发展和社会需求的增长，电力网络和通信网络之间的联系变得越来越紧密。电力网络提供能源供应以维持信息通信网络的正常运作，而信息通信网络则负责监控电力设施的状态、调度电力资源以及提供应急响应的信息支持。这种双向依赖关系意味着任何一个系统的故障都可能影响到另一个系统的正常运作，进而对社会造成广泛的影响。在这种背景下，电力网络和通信网络可以被抽象为一个供给依赖系统。供给依赖系统是一种特殊的网络体系，其特点在于两个网络层次之间的节点形成了“一对多”的相互供应和依赖关系。在这样的系统中，各节点间的关系是相互交织的：一个电力节点不仅向多个通信节点供电，同时也需要多个通信节点提供的通信服务来维持其功能；反之亦然，通信节点在向多个电力节点提供通信服务的同时，也依赖于这些电力节点提供的电力。在这种结构中，只要通信节点能够从任一电源获得电力，或者电力节点能够从任一通信站点获得所需的通信服务，它们都能够正常运作。因此，电力通信网供给依赖系统可以被视作一个由两个层次网络相互耦合形成的复杂网络结构。研究这种耦合网络的弹性控制对于防止系统发生级联故障，保持系统稳定运行具有至关重要的作用和深远的意义。
2、然而，当前电力通信网供给依赖系统的弹性控制方法集中在事故发生前的设计和预防工作，忽略了网络在事故发生后的重连接对弹性恢复的重要作用，无法指导耦合网络在事故发生后的弹性控制。为此，本专利技术拟针对以上缺项，给出一种基于重要度重连
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统及方法，以节点重要度作为弹性控制的依据，从而保证网络的弹性控制效果、提升网络的效能水平。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，包括：节点重要度获取模块、重连接模块以及弹性控制模块；
4、节点重要度获取模块，用于计算已经发生级联失效的电力通信网供给依赖系统中节点的中心性属性，获得节点重要度；
5、重连接模块，用于基于节点重要度的排序，对电力通信网供给依赖系统的节点进行重连接；
6、弹性控制模块，用于基于节点的重连接，评估电力通信网供给依赖系统的弹性，完成在级联失效过程中对电力通信网供给依赖系统弹性的动态控制。
7、优选的，所述供给依赖系统包括电力网络层以及通信网络层，两个网络层均为无权重、无方向的网络层，每个网络层均采用典型barabási-albert的网络结构。
8、优选的，电力网络层如下表示：
9、ga＝<va,ea>，
10、其中，ga代表电力网络层，va是电力网络层中节点的集合，ea表示电力网络层中连边的集合；
11、通信网络层如下表示：
12、gb＝<vb,eb>，
13、其中，gb代表通信网络层，vb是通信网络层中节点的集合，eb表示通信网络层中连边的集合。
14、优选的，节点重要度获取模块中，节点的中心性属性包括度中心性、介数中心性以及接近中心性。
15、优选的，节点重要度获取模块包括：
16、度中心性获取单元，用于基于与预设节点相邻的节点数，获取预设节点的度中心性；
17、介数中心性获取单元，用于基于两节点之间的最短路径数以及两节点之间通过预设节点的最短路径数，获取预设节点的介数中心性；
18、接近中心性获取单元，用于基于预设节点与其他节点之间的连通距离，获取预设节点的接近中心性；
19、节点重要度获取单元，用于基于赋权法，对预设节点的度中心性、介数中心性以及接近中心性进行加权计算，获得预设节点的重要度。
20、优选的，重连接模块包括：
21、排序单元，用于在电力通信网供给依赖系统的各网络层中，按照重要度降序的方式对节点进行排序；
22、供给依赖连边添加单元，用于基于各节点在当前时间步的重要度排序，为各网络层的节点对之间不跳过地额外增加双向的供给依赖连边，直至添加的连边数达到预设数目，完成对节点的重连接。
23、优选的，弹性控制模块中电力通信网供给依赖系统的弹性表示为：
24、
25、式中，n'a为电力网络层中未失效节点的数量，n'b为通信网络层中未失效节点的数量，电力网络层和通信网络层的节点数量均为n。
26、本专利技术还提供一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制方法，应用弹性控制系统，包括以下步骤：
27、计算已经发生级联失效的电力通信网供给依赖系统中节点的中心性属性，获得节点重要度；
28、基于节点重要度的排序，对电力通信网供给依赖系统的节点进行重连接；
29、基于节点的重连接，评估电力通信网供给依赖系统的弹性，完成在级联失效过程中对电力通信网供给依赖系统弹性的动态控制。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术能够在事故发生后通过重连接对供给依赖系统耦合网络的弹性进行恢复且效果较好，并且综合考虑了耦合网络中不同节点属性对弹性控制的指导作用，可以指导电力通信网供给依赖系统在事故发生后的弹性控制、提高网络抵抗级联失效的能力、提升网络的效能水平。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，包括：节点重要度获取模块、重连接模块以及弹性控制模块；
2.根据权利要求1所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述供给依赖系统包括电力网络层以及通信网络层，两个网络层均为无权重、无方向的网络层，每个网络层均采用典型Barabási-Albert的网络结构。
3.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述节点重要度获取模块中，节点的中心性属性包括度中心性、介数中心性以及接近中心性。
5.根据权利要求3所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述节点重要度获取模块包括：
6.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述重连接模块包括：
7.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给
8.一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制方法，应用权利要求1-7任一项所述弹性控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，包括：节点重要度获取模块、重连接模块以及弹性控制模块；
2.根据权利要求1所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述供给依赖系统包括电力网络层以及通信网络层，两个网络层均为无权重、无方向的网络层，每个网络层均采用典型barabási-albert的网络结构。
3.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于重要度重连接的电力通信网供给依赖系统弹性控制系统，其特征在于，所述节点重要度获取模块中，节...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊冬明，冯强，李承欢，任羿，王自力，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。