电力通信网节点重要度评价方法

ＨｕａｎｇＨａｎｈｕａ，ＪｉａｎｇＹｅ，ＴａｎｇＹｕａｎ （ＧｕａｎｇｘｉＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｉｓｐａｔｃｈ＆ ＣｏｎｔｒｏｌＣｅｎｔｅｒ，ＮａｎｎｉｎｇＧｕａｎｇｘｉ５３００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅａｎａｃｃｕｒａｔｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ，ａｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｎｏｄｅｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅ ｎｏｄｅｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｆａｃｔｏｆｃｕｔｐｏｉｎｔｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏａｓｓｉｇｎｈｉｇｈｅｒｗｅｉｇｈｔｔｏｃｕｔｐｏｉｎｔｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｋｅｙｎｏｄｅｓａｎｄｔｈｅｎｏｎ－ｋｅｙｎｏｄｅｓｉｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋ， ｆｏｕｒｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｌｅｖｅｌａｎｄｓｉｚｅ，ｌｏａｄｌｅｖｅｌａｎｄｓｉｚｅｗｅｒｅａｄｄｅｄｔｏｏｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｎｏｄｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｐｏｗｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｏｄｅｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｎｂｅｔｔｅｒｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｎｏｄｅｓ，ａｎｄｈａｄｇｒｅａｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｔｈｅ ｐｏｗｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ．
１ 电力通信网络的节点重要度
在电力通信网络拓扑中，节点的重要度的评价可以从两个方 面来考察：一个方面是从通信网络角度来看，基于网络凝聚度和 割点来评价节点重要度；另一个方面是从电力网络角度来看，基 于电力因素来评价节点重要度。最后综合这两个方面来对电力 通信网络的节点重要度作总体评价。
网络中的割点如遭到破坏或者故障时，网络的完整性将被破 坏，严重影响网络的运行和性能。本文将割点的因素作为网络凝 聚度的修正系数，更为全面地评价通信网络的节点重要度。
同时，传统的网络节点重要度评价往往只着重从通信网络角 度来分析节点的重要度，忽略了电力因素对节点重要度的影响。 本文综合考虑网络节点在通信网络中的重要度，评价电力通信网 络中节点的重要度。
关键词：电力通信网；节点重要度；网络凝聚度；割点；电力因素 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１８．０４．０１３ ［中图分类号］ ＴＮ９１９ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］１０００－３８８６（２０１８）０４－００４３－０３
ＮｏｄｅＩｍｐｏｒｔａｎｃｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＰｏｗｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ；ｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ；ｎｅｔｗｏｒｋａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ；ｃｕｔｐｏｉｎｔ；ｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒFra bibliotek０ 引 言
随着电力通信网的快速发展，网络拓扑的复杂度增加，运营 和维护网络的难度越来越大。而网络拓扑中的重要节点对维护 整张网络的正常运行又至关重要，一旦网络中的某些重要节点甚 至某一节点故障，整张网络极易被破坏而不能正常运行。因此， 研究电力通信网络节点的重要度以筛选出关键节点就成了一个 必要的研究内容。
定稿日期：２０１７－１０－３１ 基金项目： 广西电网公司科技项目 （０４００００［２０１６］０３０１００ｄｄｋｚｚｘ０００２８
号）
宽，同时用节点在电力系统中的权值来修正，避免了只从通信网 络角度来评价节点重要度的局限性。但是节点在电力系统中的 权值的衡量指标较少，不够全面。研究复杂网络节点重要性对网 络的维护和管理具有重要的价值［７－９］，需要一种较为全面和客观 的方法来评价复杂网络的节点重要性。
文献［１］和文献［２］在无权网络的基础上根据节点收缩前后 网络凝聚度的变化来评价节点重要度，但是无法区分网络中处于 相同位置节点的重要度。相比于无权网络，加权网络不仅能体现 出节点之间的连接关系，还能体现出节点之间联系的紧密程度以 及节点的重要 程 度。文 献 ［３］基 于 加 权 网 络 中 节 点 收 缩 前 后 网 络凝聚度的变化来区分节点重要度，但是仍然不能区分网络拓扑 位置相同的节 点 重 要 度。文 献 ［４］在 加 权 网 络 凝 聚 度 的 基 础 上 加入了节点连边重要度，但过于繁杂，不适合于复杂网络。文献 ［５］引入了节点效率和节点重要度评价矩阵，没有考虑电力因素 对节点的影响。文 献 ［６］在 网 络 凝 聚 度 的 计 算 中 考 虑 了 链 路 带
计算机技术及其应用
ＣｏｍｐｕｔｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
《电气自动化》２０１８年第 ４０卷 第 ４期
电力通信网节点重要度评价方法
黄汉华，蒋烨，唐元 （广西电网公司电力调度控制中心，广西 南宁 ５３００２２）
摘 要：为了对电力通信网络中节点重要度作出准确的评价，提出了一种基于通信网络拓扑和电力因素这两个方面对节点重要度进行 综合评估的算法。从通信网络拓扑角度对节点进行重要度评价时，在节点收缩法的基础上，加入了割点的因素，对网络中的割 点进行更高权值的赋值，更好地体现网络中的关键节点和非关键节点的差异。同时结合了电力网络的特点，加入了站点等级、 站点规模、负荷等级和负荷大小这四个电力因素，对电力通信网络中的节点重要度进行客观评价。结果表明，与节点收缩法相 比，能更好地区分电力通信网络中的节点重要度，对电力通信网络中的节点重要度评价具有较大的参考价值。