[发明专利]一种电力系统的通信网络结构建立、优化方法

摘要

本发明公开了一种电力系统的通信网络结构建立、优化方法，基于电力通信机房网络的拓扑结构，构建通信网络拓扑结构矩阵，计算通信网络的有效图阻抗特性并将其作为衡量网络鲁棒性的标准；优化单网鲁棒性：在各独立网络中采用最优化链接选择机制，计算成对机房节点间的有效阻抗值，筛选出网络中拥有最大有效阻抗值的尚未连接的节点对，构建链路，对有效图阻抗特性进行改进；优化网间鲁棒性：在相邻网络间采用节点互联机制，分别使用随机几何图方法和相对邻居图方法确定网间矩阵，对有效图阻抗特性进行改进；计算分别使用随机几何图方法和相对邻居图方法确定网间矩阵时构建的新建链路的成本，选取成本投入小的方法形成的网络连接方式构建的网络结构。

主权项

1.一种电力系统的通信网络结构建立、优化方法，其特征是：具体包括以下步骤：(1)基于电力通信机房网络的拓扑结构，构建通信网络拓扑结构矩阵，计算通信网络的有效图阻抗特性并将其作为衡量网络鲁棒性的标准；设临近区域内独立网络数量为M，基于各网络的拓扑结构，获得各网络内节点数量N_k及链路数L_k，其中k∈(1,2,...,M)，以图G_k(N_k,L_k)表示第k个网络的拓扑结构，即第k个网络中包含N_k个机房节点和L_k条链路，以N_k×N_k的邻居矩阵A_k表示图G_k(N_k,L_k)中两两节点的连接关系，当两节点间存在链路时，其元素a_ij＝1，否则a_ij＝0，i,j∈(1,2,...,N_k)，显然A_k为对角线为0的对称阵；计算A_k对应的拉普拉斯矩阵Q_k＝Δ‑A_k，Δ为对角阵，即Δ＝diag(d_i)，其中d_i为主对角线元素，且在获得各个网络图的拉普拉斯矩阵Q_k后，计算对应矩阵的N_k个特征值μ_ki；各通信机房图G_k(N_k,L_k)的拉普拉斯矩阵Q_k标识网络内所有节点的连接特性，基于该矩阵的特征值μ_ki计算各网络的有效图阻抗值并用该参数衡量网络鲁棒性，评价原则为有效阻抗值越小，相应的网络鲁棒性越强；(2)优化单网鲁棒性：在各独立网络中采用最优化链接选择机制，基于有效阻抗原则，计算成对机房节点间的有效阻抗值，筛选出网络中拥有最大有效阻抗值的尚未连接的节点对，并构建链路，对有效图阻抗特性进行改进；(3)优化网间鲁棒性：在相邻网络间采用节点互联机制，分别使用随机几何图方法和相对邻居图方法确定网间矩阵，对有效图阻抗特性进行改进；(4)计算分别使用随机几何图方法和相对邻居图方法确定网间矩阵时构建的新建链路的成本，选取成本投入小的方法形成的网络连接方式构建的网络结构。