基于介权熵度的电网关键节点评估方法

摘要

近年来,利用复杂网络理论分析网络化基础设施(如电网)的安全性问题得到了越来越多的关注。许多学者将纯拓扑评价指标与电气工程特性相结合,获得了一系列研究成果。在评估和识别电网关键节点或线路方面,多数成果依然主要依靠度和介数及其衍生指标。然而度和介数分别体现了节点的局部连通性以及对网络全局功能的贡献度,但又各自具有局限性无法相互替代。将熵度与电气介数进行整合,将线路的电气介数作为熵度的权重,提出了介权熵度的概念,该指标在评价电网母线过程中可以同时反映出电网局部和全局的结构特征。进一步地,介权熵度还可被推广到其他网络系统,如交通网络。此外,还进一步定义了节点的电气耦合度作为衡量节点重要性的辅助指标,利用介权熵度和电气耦合度构成评价电网节点重要性的综合评估体系。将新的评估指标应用于IEEE 30、IEEE 39、IEEE 118、IEEE 300节点系统,以及明尼苏达州道路网络,并通过分析和比较验证了所述方法的合理性和有效性。