广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2019, Vol. 37 ›› Issue (1): 133-141.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2019.01.015

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基于网络结构和潮流追踪的电网关键节点识别

邹艳丽*, 姚飞, 汪洋, 王瑞瑞, 吴凌杰   

  1. 广西师范大学电子工程学院,广西桂林541004
  • 收稿日期:2018-06-03 出版日期:2019-01-20 发布日期:2019-01-08
  • 通讯作者: 邹艳丽(1972—),女,河北沧州人,广西师范大学教授,博士。E-mail:zouyanli72@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(11562003);广西多源信息挖掘与安全重点实验室系统性研究课题基金(13-A-02-03)

Critical Node Identification for Power Systems Based on Network Structure and Power Tracing

ZOU Yanli*,YAO Fei,WANG Yang,WANG Ruirui,WU Lingjie   

  1. College of Electronic Engineering, Guangxi Normal University, Guilin Guangxi 541004,China
  • Received:2018-06-03 Online:2019-01-20 Published:2019-01-08

摘要: 本文综合电网拓扑结构和基于潮流追踪技术,提出一种关键节点识别方法。首先根据潮流运算,得到电力网络中节点之间的潮流流向,然后对电力网络进行潮流追踪运算,得到节点之间的链接强度,并以此建立电网的加权有向网络模型,定义加权有向网络中的出、入强度,根据节点强度和负荷权重定义节点的重要性评价指标。以IEEE39节点系统和IEEE14节点系统为测试案例,得到各系统中节点的重要性排序。按照排序结果对节点进行过负荷攻击,以系统在节点受到攻击后潮流熵的变化来验证节点重要度排序是否合理,研究表明本文提出的方法在电网关键节点识别中更加合理有效。

关键词: 加权有向网络, 潮流追踪, 潮流熵, 过负荷攻击, 关键节点识别

Abstract: Based on the topology of the power grid and the power tracing technique, a critical node identification method is proposed. Firstly,according to the result of the power flow calculation, the power flow direction between nodes can be obtained and then the power grid can be traced,so as to get the link strength matrix of nodes and establish the weighted directed network model for the power grid.Accordingly, the outbound and inbound strengths of the nodes as well as an evaluation index of nodes can be defined according to their importance based on the node strength and load weight.Taking IEEE39 system and IEEE14 system as testing cases, the importance of the nodes in each system is ranked. According to the results of ranking, the nodes will be overload attacked. To verify whether the order of importance of the nodes is reasonable,the change of power flow entropy is calculated after the node is overload attacked. The results show that the proposed method is more reasonable and effective in identifying the critical nodes of the power grid.

Key words: weighted-directed network, power tracing, power flow entropy, overload attack, critical node identification

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