[发明专利]基于电力系统拓扑图的部分信息网生长演化模型构建方法

说明书

本发明公开了基于电力系统拓扑图的部分信息网生长演化模型构建方法，针对信息网实际情况，添加若干个节点，使其节点与电力网的节点一一对应，再将这些节点与离它最近的4个节点相连，形成最近邻耦合网络；重连新增节点的所有边；重连完成之后，检查网络是否连通，如果不连通，则继续重连，直到网络连通为止。通过特征路径长度，聚类系数和平均度等复杂网络结构特征参数对演化形成的信息网进行分析，对电力信息网的建设与规划进行改造，实现不同电压等级电网之间的信息网构建。

技术领域

本发明属于电力信息网拓扑生长演化技术领域，特别是涉及一种基于电力系统拓扑图的部分信息网生长演化模型构建方法。

背景技术

随着智能电网建设的推进，电力网与信息网的联系日益密切，形成了深度耦合的电力信息物理系统，二者之间存在相互作用：电力网为信息网供能，维持其正常工作，信息网是电力网的“大脑”，传递电网的状态信息，发送调度命令，保证电力网的稳定运行。

由于电力需求的不断增长，需要建设新的发电厂与变电站。同时，为了建成信息互联、全面感知的智能电网，信息网的建设是其中的重要环节。信息网的演化主要考虑信息站点以及线路的建设。

信息站点的建设一般在原有的信息网的基础上进行，在现存的电力系统中存在着无对应的信息站点的电力厂站，为了实现电力系统的泛在物联、及时通讯，需要对其信息网进行规划建设。新建信息站点可能与原有一个站点连接，也可能与多个站点连接。在现实电网中，电力信息网与电力网存在部分相依的关系，即电力信息网的部分节点与电力网的部分节点是一一对应的，并且电力网的节点数目比电力信息网的数目要多。

在已有的文献中，有的是在时间和空间上对电网进行生长演化，但是只考虑了电网局部的演化；有的是利用改进的复杂电网邻域演化模型，但是却忽略远距离的节点；有的是电网局域世界演化和随机演化同时进行，但是却没有考虑到信息网对电网的影响，以及实际中电网与信息网的相依关系。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于电力系统拓扑图的部分信息网生长演化模型构建方法，可对信息网的新增节点和线路进行新建和升级改造，实现不同电压等级电网之间的信息网构建。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，基于电力系统拓扑图的部分信息网生长演化模型构建方法，包括：

步骤1：将所有的电力信息网的节点编号；

步骤2：在现有电力信息网的基础上，添加若干个节点，使电力信息网的节点数与电力网的节点数相等；

步骤3：将添加的节点依次继续编号，并将这些节点与离它编号最近的4个节点相连，形成最近邻耦合网络；其中新添加的第1个节点的第1条连接与原来电力信息网的最后一个节点相连，新增的最后一个节点的最后一条连接与原来电力信息网的第1个节点相连；

步骤4：选择步骤2中新添加的节点中的第1个节点，从它开始将所有节点顺时针编号，再将每两个相邻顺序编号节点连出的边也顺时针排序；然后，该第1节点的第1条连接以一定的概率被重连；新增边的重连步骤如下：保持这个节点这一端不变，将连接的另一端随机换成原始电力信息网加上耦合所形成的网络里的另一个节点，但不能使得两个节点之间有多于1条连接；

步骤5：重连之后，对剩下新增节点的第1条连接进行重连，即对新增节点中的其他节点的第1条连接也做同样的工作，直到绕完新增的最近耦合网络为止；

步骤6：从新增节点中的第一个节点的第2条连接开始，重复步骤4和步骤5，直到绕完一圈为止；

步骤7：再次从新增节点中的第一个节点开始，重复步骤6，直到所有的连接都被执行过重连步骤；

步骤8：重连完成之后，检查演化形成的电力信息网络是否连通；如果不连通，则继续重复4-7步骤，直到网络连通为止；