電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性分析

胡治中 溫錢明

摘 要：電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是電力調(diào)度中心日常活動的基本控制與管理對象，對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理是實現(xiàn)自動化的電力調(diào)度目標(biāo)的前提，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是提高電網(wǎng)運行安全可靠性的重要保障。文章對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行了分析，從而在此基礎(chǔ)上優(yōu)化電力調(diào)度的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用的效率與價值。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)；結(jié)構(gòu)特性；探究

引言

目前，如何有效地提高電力供給的質(zhì)量與安全性，需要將各種科學(xué)技術(shù)帶入電網(wǎng)運行，使其具備信息化、自動化與數(shù)據(jù)化的管理方式。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于整個電網(wǎng)運行來說，關(guān)系到各個環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定運行，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全可靠性是電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的保障?，F(xiàn)今隨著市場上的電力用戶增多，我國的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，如何保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性是黨建電力調(diào)度研究的重要課題。以下就針對電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行特性的分析，從而優(yōu)化電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全可靠性運行。

1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的即時性、可靠性及安全性特點

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的即時性：電力調(diào)度系統(tǒng)在信息傳輸活動中的速度極快[1]。在此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用中需實現(xiàn)對電力生產(chǎn)、輸送活動的實時監(jiān)控。因此，需確保整個網(wǎng)絡(luò)的即時性，不可出現(xiàn)長時間的延時表現(xiàn)，且還需具備合理適宜化的優(yōu)先級設(shè)置，以此幫助全面確保一些敏感數(shù)據(jù)信息的傳輸。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性：在電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的運行中，可實現(xiàn)對電網(wǎng)自動傳輸命令的及時及高效送達(dá)，是電力系統(tǒng)安全運行的重要保障，而高可靠性便是調(diào)度網(wǎng)絡(luò)運行的基礎(chǔ)要求。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性：對于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實施安全保護(hù)，不同的商務(wù)性系統(tǒng)之間可實現(xiàn)必要化的分離控制，從而使得商務(wù)生產(chǎn)及非生產(chǎn)管理服務(wù)得以分離。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全有效實施，可為管理部門開展電力系統(tǒng)安全保護(hù)工作提供強(qiáng)大助力。

2 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性特點

調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屬于一種專業(yè)化的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，無論是從其結(jié)構(gòu)還是特征參數(shù)上分析均具有極強(qiáng)的復(fù)雜性。首先站在數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式角度上分析，將雙星型及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)作為例子進(jìn)行分析[2]。在雙星型結(jié)構(gòu)中，其核心層所應(yīng)用的是雙重化配置方式，省調(diào)、備調(diào)兩者之間相互連接，而核心及骨干層所采用的是雙星型結(jié)構(gòu)，各地調(diào)雙歸于省調(diào)雙節(jié)點上，變電站處于單軌道的所屬地調(diào)節(jié)點中，而發(fā)電廠則需雙歸至所屬地及省調(diào)節(jié)點中。整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)核心層的主要組成為：備調(diào)、省調(diào)、2個550kv變電站。在此結(jié)構(gòu)之中，變電站與骨干層雙方節(jié)點均采用環(huán)形結(jié)構(gòu)連接在一起。在此結(jié)構(gòu)中，僅存在部分發(fā)電廠單歸至所屬地調(diào)中，大部分還是雙歸至骨干層節(jié)點中。在對此兩種結(jié)構(gòu)的分析探究中能夠發(fā)現(xiàn)，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)自身具有多個節(jié)點，連接起來的復(fù)雜性極強(qiáng)。在實際的分析探究中，需建立好專業(yè)化的物理模型，在條件允許的狀況下，還可應(yīng)用假設(shè)的方式做簡化分析處理。

而在對特征參數(shù)的對比分析處理中，可為了解其復(fù)雜性提供助力。在兩種結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)分析中發(fā)現(xiàn)，雙星型及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的調(diào)度數(shù)網(wǎng)L值均較小。參數(shù)L所表現(xiàn)出的是網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間存在距離，若L小則表明兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間關(guān)聯(lián)緊密，而L大則表明兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間關(guān)聯(lián)較為疏松。在對調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點集聚程度進(jìn)行分析探究后便會發(fā)現(xiàn)，此兩種網(wǎng)絡(luò)集聚度較高。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的脆弱性特點

3.1 靜態(tài)脆弱性

靜態(tài)脆弱性主要是指：在將部分節(jié)點去除之后，數(shù)據(jù)網(wǎng)更易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。如果數(shù)據(jù)網(wǎng)節(jié)點攻擊具有隨機(jī)性，那么雙星型及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)連通水平并不會出現(xiàn)顯著變化。

反過來而言，若對數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的一些特殊節(jié)點，如大度數(shù)、大介數(shù)節(jié)點實施持續(xù)化攻擊處理，那么則會使得兩者連通水平持續(xù)降低。此種狀況出現(xiàn)的主要原因為：雙星型結(jié)構(gòu)與無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)較為趨近，所具備的網(wǎng)絡(luò)連通性較弱，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也較為脆弱化，易遭受選擇性攻擊損傷。而網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)中的節(jié)點與雙星型結(jié)構(gòu)相比連接較為緊密，與小世界網(wǎng)絡(luò)較為趨近，因此其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)牢固性更強(qiáng)，能夠抵抗一般強(qiáng)度的攻擊。

3.2 動態(tài)脆弱性

在實際網(wǎng)絡(luò)中的某部分節(jié)點、鏈路出現(xiàn)故障或是堵塞狀況時，極易因負(fù)荷重新配置而導(dǎo)致出現(xiàn)全新一輪的故障、堵塞狀況，進(jìn)而致使連鎖故障出現(xiàn)。動態(tài)脆弱性便是對此類連鎖故障發(fā)生狀況展開分析討論。連鎖性故障可用此說明：在隨意選取初始故障點之后，將相應(yīng)節(jié)點及其相關(guān)邊去除掉后，網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑的分布會發(fā)生改變。在此時如果某部分節(jié)點的負(fù)荷量超出容量范疇，那么則會導(dǎo)致全新一輪負(fù)荷活動出現(xiàn)，并持續(xù)反復(fù)，進(jìn)而導(dǎo)致連鎖故障出現(xiàn)。

如果將調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的部分節(jié)點去除掉，當(dāng)雙星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)中出現(xiàn)節(jié)點故障，那么不會導(dǎo)致連鎖故障的出現(xiàn)。與此相比，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的連鎖故障發(fā)生率更高，易導(dǎo)致出現(xiàn)極大的損失[3]。由此可得，在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中，連鎖故障的發(fā)生率較低，且要遠(yuǎn)低于小世界網(wǎng)絡(luò)。需加強(qiáng)注意的是，如果在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)網(wǎng)中出現(xiàn)了連鎖性障礙，那么一些易故障節(jié)點介數(shù)較高。此種狀況出現(xiàn)的主要原因是，在連鎖故障中，各節(jié)點發(fā)生故障會導(dǎo)致全新負(fù)荷重新配置，而高介數(shù)節(jié)點屬于數(shù)據(jù)傳輸活動中的樞紐點，因此易受到故障影響，故障發(fā)生率較高。

4 結(jié)語

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的科學(xué)應(yīng)用對于保障供電安全、高效性而言，具有極為重要的意義，可充分發(fā)揮出積極正面的作用。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)類型與網(wǎng)絡(luò)安全之間存在著較為緊密的關(guān)聯(lián)。在本次研究中發(fā)現(xiàn)，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有即時性、可靠性、安全性、復(fù)雜性、動靜態(tài)脆弱性特點，需在今后的研究工作中加強(qiáng)對這些特性的關(guān)注。另外，隨著現(xiàn)今用電需求量的逐漸擴(kuò)大化，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需處理極大一批的數(shù)據(jù)信息，整個結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜化，風(fēng)險也較大。因此在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實際應(yīng)用中，應(yīng)科學(xué)選取合理適宜的結(jié)構(gòu)，確保其作用價值可得以充分發(fā)揮，并加強(qiáng)對防護(hù)工作的重視。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張姝麗，尚鵬，金燦燦.我國電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特征分析[J].科技傳播，2014，（13）：72-87.