多维融合的电力通信网节点风险评估

多维融合的电力通信网节点风险评估

李明军

许昌供电公司调控中心   河南许昌  461000

摘要：电力通信网在电力网络体系中居于关键地位，为保证电力通信网的安全稳定，确保各项电力业务的顺利开展，必须关注到网络的节点风险。采用多维融合模式，则为分析电力通信网节点风险提供有效支撑。本文以电力通信网为对象，首先概述了节点风险评估的意义和机理，随后从三个方面说明了风险评估方法，总结了仿真分析过程。

关键词：多维融合；电力通信网；评估

引言：针对电力通信网进行风险评估，是掌握网络节点状态的必经之路，拟定节点风险评估方案至关重要。在选定节点风险评估维度的基础上，选择多维融合模式，精准定位电力通信网节点的风险，为电力通信网的稳定运行奠定基础。

一、风险评估概述

1．节点风险评估意义。在电网运行体系中，电力通信网起到稳定通信环境、确保信息快速传输的作用，因此优质的电力通信网必须具备安全可靠的特征。与此同时，电力通信网承担着多种类型的电力业务。由于不同业务的复杂度、覆盖范围不同，对于通信性能的要求也是不一样的，由此体现出电力通信网的独到特征。快速发现电力通信网中的潜在隐患，对于电力通信网的最终运行效果有显著影响，同时关系到电力业务体系的安全性。针对电力通信网全部节点进行分析，重视节点在电力通信网中的作用。如果未能及时发现电力通信网节点隐患，降低电力业务稳定性。部分电力通信网节点时延增大，直接干扰电力生产控制过程，同时降低电力系统的运转效率，因此必须扎实推进节点风险评估工作，保证电力通信网性能稳定。

2．风险评估机理。针对电力通信网节点的风险评估，理论上可以选择的方法有很多，节点失效分析深度各有不同。鉴于节点失效分析的重要性，分析过程必须全面客观，真正体现节点失效对电力通信网的影响。由此引入到多维融合模式，按照多维融合的要求，逐步拟定并完善节点风险评估体系。注重评估体系的应用效果。在节点风险评估过程中，注意利用节点度以及聚类系数。关注到电力通信网节点自身承载的业务，将其量化处理后确定重要程度，评价节点对电力业务体系的影响。信息融合算子在节点风险评估中起到关键作用，基于节点度与聚类系数的量化结果进行分析，精确定位节点失效的具体原因，实现对电力通信网影响的量化处理效果。应用多维融合的前提在于选定维度，具体分析中可以从电力通信网的结构以及业务体系两个维度切入，评价节点风险级别。在此基础上确定具体指标，作为量化分析节点风险的关键依据。

二、风险评估方法

1．网络层节点。电力通信网覆盖范围大，其中包含多种拓扑结构。结合电力通信网的拓扑结构分析各个节点，不难看出度中心性在评价电力通信网节点风险中的重要作用，通过度中心性反映节点影响力。从度中心性的角度出发，强调电力通信网节点信息的价值。利用节点信息可以简化计算过程，同时时间复杂度仍然处于较低水平，非常适合电力通信网规模大的特征。电力通信网的聚集特征同样决定了节点性能，目前电力通信网传输体系通常采用三角结构。在忽略链路权值的前提下，并不会利用三角结构中度为2的节点，该节点的影响力较小。另一方面，电力通信网接入层边缘部位的节点也不具备形成三角结构的条件，意味着聚类系数的影响可以达到最高级别。聚类系数在量化分析中起到重要作用，尽管通过聚类系数无法掌握邻居节点的规模，但是可以量化分析节点的紧密性。在节点失效分析过程中，利用电力通信网的结构，结合聚类系数要素，获取评价拓扑结构影响力的标准。影响力与风险呈正比关系，通过影响力可以判断节点承载的风险。

2．业务层节点。通过对电力业务结构的分析，不难看出电力结构总共包含四个区域，每个区域承担不同的职责。例如电力业务结构的两个区域分别对应实施控制以及非控制生产两类功能，功能落脚点有一定差别。实施控制区的核心在于保证电力系统的绝对安全，非控制生产区则为电力生产提供稳定的环境。虽然两类功能的落脚点有差异，但是共同致力与保证电力通信网的稳定工作状态，数据信息在电力通信网环境内快速传输。另外两个区域相对来讲，并不侧重于生产与管理领域。电力业务结构的功能划分，也为电力通信网节点分析提供了重要依据。在某个节点失效状态下，若要判断对电力通信网的影响，需要全面考虑电力通信网中全部节点的承载能力，掌握每个节点的电力业务规模。另外要清晰明确电力业务的特征，由此确定不同电力业务的重要级别。

3．节点失效量化分析。基于电力通信网，在探究节点失效影响的过程中，必须吻合全面客观的原则，发挥多维融合理念的优势。例如在某个节点失效的情况下，确定节点失效对电力业务的影响，由此保证量化值的精准性。在完成多维融合后，可能存在相互矛盾的信息，影响多维融合后的信息价值。因此要处理多维融合结果中的信息矛盾现象，首先加强同类信息的研究力度，掌握节点失效的具体影响程度。多维融合结果原则上要大于全部量化结果。在矛盾信息处理过程中，一定要认识到节点失效对电力通信网乃至电力业务的影响，并确定每一类节点失效行为对电力通信网的影响程度。量化分析节点失效影响时使用三角模算子，并根据三角模算子反馈的量化结果进行整合，有效保证节点失效量化值的应用价值。

三、仿真分析

1．网络拓扑选取。仿真分析过程中要注意网络拓扑的选取，并充分结合相关标准要求，确保仿真分析真正适应电力通信网的实际情况。首先分析电力通信骨干网络，不难看出电力通信骨干网的节点数量相对较少，业务分布清晰明了。在分析城市级电力通信网的过程中，严格执行相关标准，则会提升网络模型的使用价值。

2．对比分析节点失效影响。节点风险评估方法直接决定了最终评估效果，必须保证评估方法准确可行。评估方法验证过程中采用SC算法，注意对比分析节点失效带来的不同类型影响。在应用SC算法的前提下，掌握节点失效对于电力业务体系的影响，确定网络结构在节点失效下产生的变动。若能准确应用风险评估方法，则会显著提升风险评估结果的准确性。节点失效对电力通信网与业务体系的影响比较显著，由此体现出节点重要性。

3．风险评估结果应用。在节点风险评估中移除同类节点，观察发现仿真曲线呈现出快速下降的特征。严格执行算法移除该节点后，对电力通信网产生明显影响。算法性能对节点风险评估结果有较大影响，如果算法可以反馈精准的信息，意味着节点风险评估结果的价值更大。仿真分析的关键在于多次验证，通过多次重复仿真，反映电力通信网节点风险状况，由此获得具有较高参考价值的节点风险评估的平均值。为增强分析结果的展示效果，通过节点的颜色或者面积体现节点的风险程度。例如颜色的深度或者面积的大小与风险程度成正比，面积大、颜色深的节点意味着风险较大。在认识到节点风险巨大影响的情况下，加强对电力通信网风险的控制力度。另一方面，风险系数较大的电力通信网节点，通常对应较高的电压等级。这种情况下，节点失效的负面效应进一步扩张，直接干扰通信网络的传输过程。在分析节点失效的影响特征后，利用算法准确定位节点失效的影响级别。

结束语：做好电力通信网节点分析工作，意味着有效把握网络全部节点风险，掌握电力通信网的整体状态，明确节点失效对电力通信网的不利影响。总结多维融合模式的应用经验，确保节点风险评估结果准确可靠。

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