[发明专利]基于可达矩阵的电力信息物理系统鲁棒性分析方法

权利要求书

1.一种基于可达矩阵的电力信息物理系统鲁棒性分析方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、输入电力网的邻接矩阵Ep、信息网的邻接矩阵Ec、电力网及信息网间的相依矩阵Epc；

S2、确定电力网中的攻击节点，攻击节点即为故障传播的起点，基于电力网及信息网间的相依矩阵Epc删除故障传播后出现在邻接矩阵Ep、邻接矩阵Ec中故障节点，输出的邻接矩阵Ep*、邻接矩阵Ec*及相依矩阵Epc*；

S3、更新相依矩阵Epc，基于邻接矩阵Ep*、邻接矩阵Ec*及更新后的相依矩阵Epc*形成攻击后的増广邻接矩阵；

S4、基于増广邻接矩阵计算此次攻击后的系统鲁棒性指标P；

所述步骤S2具体包括如下步骤：

S21、在邻接矩阵Ep删除攻击节点所在行及列；

S22、确定邻接矩阵Ep中的最大连通矩阵Ⅰ，检测邻接矩阵Ep中是否存在不属于最大连通矩阵Ⅰ的行和列，若检测结果为是，则在邻接矩阵Ep中删除不属于最大连通矩阵Ⅰ的行和列，执行步骤S23，若检测结果为否，则直接执行步骤S23；

S23、基于相依矩阵Epc判断出邻接矩阵Ec中与邻接矩阵Ep删除行列相依的节点，在邻接矩阵Ec中删除上述相依节点所在行和列；

S24、确定邻接矩阵Ec中的最大连通矩阵Ⅱ，检测邻接矩阵Ec中是否存在不属于最大连通矩阵Ⅱ的行和列，若检测结果为是，则在邻接矩阵Ec中删除不属于最大连通矩阵Ⅱ的行和列，执行步骤S25，若检测结果为否，则输出邻接矩阵Ep*及邻接矩阵Ec*；

S25、基于相依矩阵Epc判断出邻接矩阵Ep中与邻接矩阵Ec删除行列相依的节点，在邻接矩阵Ep中删除上述相依节点所在行和列；

S26、确定邻接矩阵Ep中的最大连通矩阵Ⅰ，检测邻接矩阵Ep中是否存在不属于最大连通矩阵Ⅰ的行和列，若检测结果为是，则在邻接矩阵Ep中删除不属于最大连通矩阵Ⅰ的行和列，执行步骤S23，若检测结果为否，则输出邻接矩阵Ep*及邻接矩阵Ec*；

在步骤S4之后还包括：

S5、将邻接矩阵Ep*、邻接矩阵Ec*及相依矩阵Epc*作为下次攻击的输入；

S6、将电力网中各节点按度数从大到小排列，节点的排列顺序即为节点的攻击顺序；

S7、获取邻接矩阵Ep*所含节点的攻击顺序，将最先攻击的节点作为当前攻击节点，执行当前攻击，即执行步骤S2；

増广邻接矩阵E定义如下：

其中，Ep为电力网的邻接矩阵、Ec为信息网的邻接矩阵、Epc是电力网及信息网间的相依矩阵，Ecp为相依矩阵Epc的转置矩阵；

基于邻接矩阵E计算可达矩阵，可达矩阵中最大连通部分所在行和列的节点最多，提取出邻接矩阵E的最大连通部分，删除邻接矩阵E中不属于最大连通部分的行和列，即可求出矩阵的最大连通矩阵；邻接矩阵E为邻接矩阵Ep或邻接矩阵Ec。

2.如权利要求1所述基于可达矩阵的电力信息物理系统鲁棒性分析方法，其特征在于，系统鲁棒性指标P的计算公式具体如下：

其中，N′为受攻击后的増广邻接矩阵的阶数，N′_s为受攻击后的増广邻接矩阵中所有节点的度数之和，N为受攻击前的増广邻接矩阵的阶数，N′_s为受攻击前的増广邻接矩阵中所有节点的度数之和。