摘要： 随着电力网络的不断向前发展，现代的电力系统通信网络更加复杂和多样化。本文首先分析了节点重要度评价指标体系，接下来详细阐述了业务重要性综合评估体系，最后对节点重要度排序做具体阐述，希望通过本文的分析研究，给我国电力业务重要性的电力通信网关键节点识别的分析研究献言献策，同时希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：电力业务；重要性；电力通信网；关键节点；识别
引言
当下的电力系统已经是一个由电网系统、信息通信系统和监测控制系统组成的超级复杂的大电网。电网在提供电能的同时也形成了由自动化系统、计量系统和调度系统等组成的复杂业务系统，使得电力通信网变得复杂多样化。电力通信网作为电力系统的专用网，其主要负责电力生产和管理各业务，并且服务于电网的一、二次系统，为其提供业务和数据的传输通道。电网智能化的实现就是要保证电力通信网的稳定运行，只有电力通信业务的准确安全传达才能实现对电网设备的控制、测量和监测。因此，电力通信网业务的重要度不但是评估电力通信网节点脆弱性的关键，同时也对复杂大电网的稳定运行有着十分重要的意义。识别网络关键节点主要是依据节点重要性。由于电力通信网络的特殊性，现有的研究电力通信系统节点关键性的方法主要分为三类：①以网络拓扑为研究对象，基于复杂网络理论，通过介数、度、和特征向量等指标评价节点的重要性；②以网络中传输的业务为研究对象，通过分析业务的流量、业务的延时和中断概率等，识别出电力通信网络关键节点；③从电网的角度分析，以业务中断、时延等故障对电力网络的影响，给出电力通信网络的关键节点。然而，对于电力通信网来说，不同的业务对支撑网络和目标网络的要求和影响是截然不同的。电力业务与电力通信网和电网之间存在特殊的关系，不同的电压等级，电力业务对电力通信网的要求不同，不同的电力业务中断对电网的影响也不同。基于此，本文做一下具体研究。
1节点重要度评价指标体系
由复杂网络理论可把电力通信网建模为一个无向有权网络，表示为G(V,E,L)，其中V为网络的节点集合，E为网络的链路集合，L为链路实际长度。考虑网络的拓扑结构和节点承载的通信业务以及电网对通信网节点的影响，建立节点重要度评估指标体系。
1.1节点的拓扑重要度
拓扑结构是网络的最直观属性，网络中的节点并不是各自孤立存在的，而是会受到其他节点的影响。节点的重要性不光与节点的度数有关，还与节点两跳领域内的节点对其的依赖程度有关。
1.2业务重要度
节点的拓扑重要度只是从网络的拓扑结构区别节点在网络中的连接情况以及位置的重要性。电力通信网作为一种特殊的复杂网络结构，拥有其独特的行业背景，节点承担着大量与电网有关的电力业务数据，主要包括继电保护、安稳系统、调度自动化、广域测量、行政电话等多种业务。节点承担着不同种类和数量的通信业务，用业务重要度表示某项业务中断或业务质量存在缺陷时对电网造成的影响，对电网造成的影响越严重，则相应业务的重要度值越大。节点承担越多种类和数量的业务，则节点故障对电网的影响也就越严重。因此在评估节点重要度时把节点业务重要度作为指标进行衡量。
1.3电网影响重要度
将电力通信网节点所在调度中心，变电站等称为站点，作为电力系统的专属通信网络，电力通信网节点和电网站点一一对应。通信网节点对应的各站点，在电力网络中的重要性具有较大差异，考虑不同站点对电力通信网节点的影响，采用电网各站点电压等级、站点规模、站点负荷等级和负荷大小作为影响电力通信网节点重要性的因素。在通过电网站点描述电网对电力通信网节点的影响时。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆站点等级、规模不同，则其在网络中的重要性也不一样，电压等级高的变电站较电压等级低的变电站重要，枢纽站较区域站重要。相应的站点负荷等级越高、负荷越大也会较同类站点越重要。
2业务重要性综合评估体系
2.1评估模型及量化规则
建立评估体系时应该从以下方面考虑，具体如下：1）对于电力通信网，业务的重要度主要体现在通信网的服务质量指标和安全性指标上，对这两个指标的要求越高，其重要程度越高。因此，本文从与服务质量有关的时延、误码率、实时性、可靠性，与安全性指标有关的隔离方式、加密方式等方面评估业务重要度。2）对于电网，业务的重要度表现在业务中断对电力生产的影响上。因此，本文从业务中断对电网的功能影响、影响范围和业务位于的安全区3个方面评估业务的重要度。3）建立多层次结构评估模型4）建立与通信业务有关的评估指标量化规则F和与电力业务有关的评估指标量化规则G，
2.2计算准则层对子准则层的权重
由于本文通过对非对称不完全层次结构模型分解，得到常规的AHP结构模型，若依照常规AHP算法计算指标权重需要不断重复一致性检验，并且如果出现不满足一致性检验的情况需要重新计算判断矩阵，整个过程比较繁琐。然而，三标度AHP方法是对常规AHP方法的简化，降低了指标比较次数，并且判断矩阵中的部分元素可以通过其他元素获得，可自动满足一致性。同时，矩阵最优近似定理和Kullback-leibler信息法则指出，奇异值分解是对决策偏好的最优近似。
3节点重要度排序
系统的拓扑结构是分析网络节点重要性的基础，但网络拓扑结构只是反映了节点之间的连接关系，不能具体表达节点间相互作用的强弱。加权网络不仅能够描述节点间相互作用的细节，还能更加真实地刻画出系统的特点。现实中多数网络能够被描述成有权网络，电力通信网络就是其中之一。考虑本文定义的权重与权值降低法不符，直接利用权值降低法计算节点重要性存在以下问题：1）权值降低法中，边权权值越大，节点之间越疏远，而网络中节点权重为邻边边权的倒数之和，其值越大，节点与其他节点的关系越紧密。以此定义网络权重的方法不适合本文。2）权值降低法中通过将节点权重与改变初始网络节点邻边权重后的网络平均距离做商，得到节点综合重要度。这种获得节点综合重要度的方法不适合本文建立的加权网络。因此，本文对权值降低法进行修改，具体如下：①重新定义网络边和节点的权重，边权为线路中传输业务的评价指数累加和，节点权重为邻边权重的和；②按照定义的网络权重，对节点位置重要度公式进行修改，将节点权重和修改后得到的节点位置重要度做乘积运算，得到节点综合重要度。
结语
对于现有识别电力通信网关键节点的方法来说，评价指标的选取缺乏考虑电力业务对电力通信网和电力网络的要求和影响，以至于最后的分析结果不准确。因此，为了能够准确识别电力通信网关键节点，本文结合电力通信网的实际，分析电力业务对电力通信网的要求和对电网的影响。
参考文献
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论文作者:张娟娟
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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