[发明专利]电力通信网抗毁性评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对电力通信网在出现故障的情况下能够继续保持通信的能力进行评价的方法，属于通信技术领域。

背景技术

电力通信网是为电力行业服务的专用通信网络，是由发电厂、变电站和上下多级电力部门的交换设备和终端设备通过传输系统连接而成，其安全性和可靠性与电网的安全稳定运行密切相关。随着智能电网的迅速发展，越来越多的信息需要电力通信网传输，这就对电力通信网在局部出现故障的情况下能继续保持通信的能力提出了较高的要求。因此抗毁性就成为电力通信网设计和分析时需要着重考虑的重要因素之一。

网络抗毁性的概念从图论理论中提出，其定义是当网络中出现确定性或者随机性故障时，网络维持或恢复其性能到一个可接受程度的能力。虽然目前还没有统一的标准或方法对网络的抗毁性进行定量分析，但国内外很多学者都做了这方面的尝试，例如有的通过计算网络在节点完整和失去不同数目节点时的连通度之和，确定网络抗毁性的测度指标；有的通过逐步删除节点计算网络效率的变化程度得到节点重要度，在此基础上建立了网络抗毁性的测度指标；有的通过逐步删除节点分别计算生成树个数和最短路径长度，根据生成树的个数和最短路径长度的增量确定节点重要度，进而确定网络抗毁性。这些方法都是通过比较节点删除前后网络各种性能的变化程度确定节点的重要度，但却忽略了网络中链路的作用。由于链路故障对网络性能的影响与节点故障相比较小，加上不同类型的链路种类众多，权值难以确定，所以人们忽略了考虑链路故障对网络的影响，但是，随着电力通信网业务的激增，电力通信网链路在承担业务传输通路中发挥着重要作用，其故障引起的网络性能变化同样不可忽视，所以抗毁性测量指标应该能够反映电力通信网络的整个破坏过程，必须包含节点和链路故障的因素，现有电力通信网抗毁性评价方法亟待完善。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能够全面反映电力通信网络在被破坏过程中各故障因素影响的电力通信网抗毁性评价方法。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种电力通信网抗毁性评价方法，它按以下步骤进行：

a.把电力通信网的部件（包括发电厂或者变电站的交换设备、终端主机）抽象为节点，把物理链路抽象为边，与节点相关联的边的个数定义为节点度数，一个实际的电力通信网就抽象成了一个由节点和边构成的图，用                                                表示，其中，表示个节点的集合，，表示条边的集合；

b.计算初始状态网络效率，式中为网络的节点数目，为节点和节点之间最短路径的长度；

c.依次删除每个节点、每条边，计算新生成图的网络效率；

d.计算各个节点、各条边的故障影响度：

①计算节点的故障影响度：

，

其中，，

式中表示节点故障后新生成的图；表示节点故障后新生成的图中各个节点度数之和；表示原图各个节点度数之和；表示节点的权值；

②计算边的故障影响度：

，

其中，，

式中表示边故障后新生成的图，表示边故障后新生成的图中各个节点度数之和；表示原图各个节点度数之和；表示边的权值；

e.计算全网抗毁度：

，

其中，，

；

f.利用全网抗毁度对电力通信网的抗毁性进行评判：

全网抗毁度值越大，网络抗毁性能越好。

上述电力通信网抗毁性评价方法，不同节点的权值 取值如下：

110KV站点节点的权值为0.2；220KV站点节点的权值为0.3；500KV站点节点的权值为0.4；电厂节点的权值为0.1。

上述电力通信网抗毁性评价方法，当电力通信网链路采用光缆时，不同边的权值按如下方法选取：

①对于OPGW光缆，权值=电压等级权值+地理位置权值；

②对于ADSS光缆，权值=电压等级权值+污染等级+地理位置权值；

③对于普通光缆，若为管道铺设，则=0.3；若为架空铺设，则=0.7。

上述电力通信网抗毁性评价方法，OPGW光缆和ADSS光缆的各种权值如下：

OPGW光缆的电压等级权值：

220kv线路的电压等级权值为：0.6×0.3=0.18；

110kv线路的电压等级权值为：0.6×0.7=0.42；

OPGW光缆的地理位置权值：