基于BDD的电网可靠性分析

摘要

在网络可靠性分析中，使用二叉决策图(binary decision diagram，BDD)技术能够在很大程度上提高算法性能和效率。网络可靠性BDD分析方法主要包括寻找较好的边排序策略、生成等价的BDD、计算网络的可靠度值三个方面。其中边排序是最为关键的一个步骤，良好的边排序策略对我们的可靠性分析至关重要。
　　基于已有的深度优先排序策略(depth-first search，DFS)，通过分析发现该策略存在一些缺陷:(1) DFS排序策略在纵向搜索节点过程中会根据节点编号的大小而选择被访问节点;(2)当以规模较大的电网作为网络样本时，DFS排序策略性能不那么高。基于以上不足，需要改进和设计较优的边排序策略。
　　本文主要围绕着电网可靠性BDD分析中边排序策略的探究和冰冻条件下电网可靠性BDD分析中连通可靠度的计算两个方面内容展开，主要包括:(1)基于DFS策略的局限性对DFS策略进行改进。在DFS策略的基础上引入节点“度”的优先级提出两种策略:基于最小节点度的优先排序策略(minimum degree-basedbest first search，MINDFS)和基于最大节点度的优先排序策略(maximumdegree-based best first search，MAXDFS)。将两种策略在实验中比较发现MINDFS策略在电网样本中性能最优。(2)冰冻条件下电网连通可靠度的计算。基于电网线路覆冰后杆塔失效概率计算等理论前提，将MINDFS策略运用于电网可靠性BDD分析中，对冰冻条件下电网可靠性进行分析并计算出相应的可靠度值。
　　最后以08年贵州电网为例，分析冰冻条件下贵州电网连通可靠性，然后通过实验数据反映冰冻条件下贵州电网连通可靠性的状态，并与实际文献记载相比较得出结论:实验数据反映出的贵州电网连通可靠性与实际情况比较吻合。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．2．1 网络系统的可靠性研究

1．2．2 二叉决策图(BDD)

1．2．3 边排序

1．2．4 电力网络系统的可靠性研究

1．3 本文的主要工作和组织结构

1．3．1 本文的主要工作

1．3．2 本文的结构安排

1．4 本章小结

2 电网可靠性BDD分析基础

2．1 网络图基本概念

2．1．1 网络图的定义和分类

2．1．2 网络图结点的度与单位权

2．2 网络图的表示方法

2．2．1 图的矩阵表示

2．2．2 图的邻接表表示

2．3 BDD方法概述

2．3．1 OBDD、ROBDD的概念及构建

2．3．2 边排序

2．3．3 可靠性值计算

2．4 本章小结

3 电网可靠性BDD分析中边排序策略探究

3．1 边排序策略

3．1．1 DFS排序策略

3．1．2 MINDFS排序策略

3．1．3 MAXDFS排序策略

3．2 三种电力网络

3．2．1 贵州电网

3．2．2 佛罗里达州电网

3．2．3 北意大利电网

3．3 策略性能分析与比较

3．3．1 基于贵州电网的实验性能分析和比较

3．3．2 基于佛罗里达州电网的实验性能分析和比较

3．3．3 基于北意大利电网的实验性能分析和比较

3．4 本章小结

4 冰冻条件下电网可靠性BDD分析

4．1 覆冰对输电线路的影响

4．1．1 输电线路覆冰后杆塔的作用荷载分析

4．1．2 杆塔覆冰后张力及失效概率分析

4．2 实际应用

4．2．1 贵州电网简介

4．2．2 冰冻条件下贵州电网链路失效概率计算

4．2．3 冰冻条件下贵州电网连通可靠度计算

4．3 本章小结

5 工作总结与展望

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读学位期间取得的科研成果

致谢

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