电力通信网的关键节点辨识

论述电力通信网的脆弱性分析及对策陈少儿发布时间：2021-03-08T10:48:38.983Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：陈少儿[导读] 摘要：电力是一种洁净、经济和高效的能源物质，并且被广泛地应用在我国社会生产和生活中。

广东电网公司潮州供电局广东潮州 521000摘要：电力是一种洁净、经济和高效的能源物质，并且被广泛地应用在我国社会生产和生活中。

同时，随着近年来社会发展速度的不断提升，用户对电力生产和输送提出了更高的要求，其中稳定性、安全性和可靠性是必须标准。

基于此，电力企业必须及时了解，社会生产和生活中的用电数据和信息，以此对电力生产和管理作出科学调控，进而为用户提供更加稳定、可靠的电能。

因此，电力通信网在此背景下应运而生，并且随着时代的发展日益成熟，但是在实际应用中仍然存在脆弱性，以此对电力企业发展以及对社会用电体验，造成了较大影响。

本文就电力通信的脆弱性，展开了详细的分析和研究，希望能够为我国电力企业发展提供帮助。

关键词：电力通信网；结构性脆弱；物理性脆弱；分析引言：电力行业的发展不仅在我国经济发展中占据了重要地位，同时也为我国社会生产和生活提供了基础性保障，所以基于电力行业的重要性，相关单位和企业必须对电力企业发展给予高度地重视。

因此，为了确保电力能源实现调控的自动化、为了确保电网市场的正常运转，以及为了提高电网的稳定性和安全性，电力企业大力投建了电力通信专用网络，并且逐渐向着通信网络智能化方向发展。

但是在电力通信网发展中，需要克服当前存在的局限性，例如传输设备无法对网络安全起到保护、局部光纤电路的负荷过重等。

一、电力通信网脆弱性分析当前我国电力能源的生产和应用，已经逐渐形成了覆盖率较大的电网，并且仍然向着智能化电网和自动化电网方向前进[1]。

在此背景下电力通信网络，为电网建设提供了较大的支持，而下文主要对电力通信网络的脆弱性展开分析，以此找寻到电力通信网，在运行中存在的局限性，从而加以升级和改进，进而为我国电力行业现代化发展奠定基础。

关键结点的名词解释在讨论研究的各个领域中，我们经常会涉及到一种概念，即关键结点。

关键结点是指在一个系统或网络中，具有重要作用和影响力的节点或点。

这些节点在系统的运作中起到了至关重要的作用，它们的失效或者影响可能会导致整个系统的崩溃。

本文将对关键结点的定义、特征以及其在不同领域的应用进行探讨。

关键结点的定义关键结点是指在一个复杂系统中具有决定性作用的节点。

这个概念最早源自于网络科学的研究中，一开始主要用于研究社交网络、互联网和电力网等复杂系统的结构和运行机制。

在图论中，关键结点通常被定义为在一个网络或者图中，如果移除了该节点，整个网络的连通性就会发生显著改变，即会导致网络中的连接关系断裂或失效。

特征与判定关键结点通常具备以下几个特征：1. 中心性：关键结点在整个网络中的中心位置，往往可以通过计算该节点的度、接近度等指标来评估它的中心性。

2. 影响力：关键结点对整个系统的影响力非常大，它们的行为会对其他节点产生显著的影响。

在社交网络中，一些拥有大量关注者或者朋友的用户往往被认为是关键结点。

3. 连通性：关键结点在网络中通常具有很高的连通度，可以快速地将信息传递到其他节点。

在电力网中，一些具有很高输电能力的变电站就是关键结点。

4. 鲁棒性：关键结点通常是一个系统的脆弱点，一旦失效，会对整个系统产生重大影响。

在交通网络中，一些重要的节点，如桥梁、交通枢纽等往往是关键结点。

应用领域关键结点的概念在各个领域有着广泛的应用，下面简要介绍几个应用领域：1. 网络安全：在信息安全领域，识别关键结点可以帮助我们找到网络攻击和入侵的关键目标。

一些重要的服务器或者网络设备往往是关键结点，攻击者通过攻击这些节点，可以对整个网络造成严重破坏。

2. 疫情控制：在疫情爆发或传播控制中，识别关键结点可以帮助我们更好地了解病毒的传播路径和传播速度。

相关部门可以通过检测和追踪这些关键结点，采取相应的控制措施。

3. 供应链管理：在供应链领域，识别关键结点可以帮助我们更好地了解供应链中的瓶颈和风险。

网络拓扑中的关键节点分析与保护在当今数字化时代，网络已成为人们沟通、信息传输、商业交易等活动中不可或缺的基础设施。

然而，网络的复杂性和规模不断增加，给网络的稳定性和安全性带来了极大的挑战。

在网络拓扑结构中，关键节点的分析与保护显得尤为重要。

本文将深入探讨网络拓扑中的关键节点的定义、分析方法以及相应的保护策略。

一、关键节点的定义与分类在网络拓扑中，关键节点是指对整个网络结构和功能具有重要影响的节点。

关键节点的失效可能导致网络功能受损乃至瘫痪，因此保护关键节点对提高网络的稳定性和安全性至关重要。

根据节点的度和中心性等指标，关键节点可以被进一步细分为以下几类：1.度中心性：度中心性是指节点的度数（连接数）与网络中其他节点的平均度数之间的差异。

度中心性高的节点通常连接着大量的其他节点，其失效对整个网络的连通性产生重大影响。

2.介数中心性：介数中心性是指节点在网络中作为中介位置的程度。

介数中心性高的节点在网络中具有重要的信息传递和信息交流的功能，因此其保护对维持网络的通信流畅至关重要。

3.接近中心性：接近中心性是指节点与其他节点之间的平均最短路径长度。

接近中心性高的节点在网络中处于核心地位，其失效可能导致整个网络的通信效率降低。

4.特征向量中心性：特征向量中心性是一种基于节点与其他节点之间的连接方式计算的指标。

特征向量中心性高的节点往往具有很大的影响力，其保护对网络结构的稳定性至关重要。

二、关键节点的分析方法为了有效地识别和分析网络拓扑中的关键节点，研究人员提出了多种方法和算法。

以下是几种常用的关键节点分析方法：1.度中心性分析：通过计算网络中每个节点的度数，可以快速地识别出度中心性高的节点，并进行相应的保护措施。

2.介数中心性分析：通过计算节点在网络中的介数中心性，可以识别出网络中作为关键信息传递中介的节点，并加强对其的保护。

3.网络流分析：通过分析网络中的流量分布和路径选择，可以找出对流量传输起关键作用的节点，并进行相应的保护。

网络关键节点识别与攻防技术研究在当今数字化时代，网络已经成为了人们生活和工作中必不可少的一部分。

然而，随着网络的复杂性和重要性日益增加，网络安全也变得越来越重要。

网络关键节点识别与攻防技术研究是网络安全领域中一项具有重大意义的研究方向。

本文将对网络关键节点识别与攻防技术进行深入探讨。

首先，我们需要了解什么是网络关键节点。

网络关键节点是指在一个复杂网络中，具有较大影响力和控制力的节点。

这些节点的破坏或失效会导致网络的崩溃或功能受损。

网络关键节点可以包括物理设备、服务器、路由器等，也可以是网络中的某个重要用户。

在网络关键节点识别方面，有许多方法和算法可供选择。

一种常用的方法是基于网络拓扑结构进行节点的中心性度量。

例如，中心性度量包括度中心性、接近中心性和介数中心性等。

度中心性指的是一个节点与网络中其他节点的连接数量，而接近中心性指的是一个节点与网络中其他节点的平均距离。

介数中心性则是通过计算一个节点在网络中的最短路径上出现的次数来衡量其重要性。

另一种常见的方法是基于节点的重要性来识别网络关键节点。

这种方法通常使用PageRank算法或HITS算法。

PageRank算法是一种通过计算节点的入度和出度来确定其重要性的方法，许多搜索引擎都使用了这种算法来确定网页的排名。

HITS算法主要通过计算节点的权威和架构度来评估其重要性，该算法常被应用于社交网络分析和推荐系统中。

一旦网络关键节点被识别出来，攻防技术的研究就变得尤为重要。

网络关键节点容易受到恶意攻击和不可预测事件的影响。

为了保护网络的安全和稳定性，必须采取相应的攻防技术。

在防御方面，有几个重要的措施。

首先，建立强大的防火墙和入侵检测系统是保护网络关键节点的基本要求。

防火墙可以过滤网络流量，阻止未经授权的访问，而入侵检测系统可以实时监控网络流量，并检测和拦截恶意行为。

其次，加密技术也是网络安全的重要组成部分。

通过使用加密技术，可以确保数据在传输过程中的机密性和完整性，从而防止黑客窃取重要信息。

大型复杂网络中的关键节点识别和控制问题研究复杂网络是指由大量节点和边组成的复杂系统，在生物学、社会学、通信工程、交通领域、能源领域等多个领域中都有广泛的应用。

复杂网络中存在着许多关键节点，其在网络中扮演着重要的角色，控制着网络的运行和稳定，而研究如何识别和控制这些关键节点对于网络的设计和优化具有重要的意义。

一、关键节点的识别方法关键节点是指在网络中，其对网络结构和性能的影响最大的节点。

一些常见的关键节点识别方法包括：1. 度中心性：度中心性是指一个节点在网络中与其他节点相连的数量，度越高则代表该节点越为重要。

2. 物理中心性：物理中心性是指按照节点的重要性对节点进行排序，将这些节点按照物理距离排序，并且计算网络中每个节点到所有节点的距离，最后得出一个物理中心性指标。

3. 介数中心性：介数中心性是指节点在网络中作为中介的能力，即它作为一个桥梁，同时连接多个节点。

可以通过计算节点对网络中的其他节点进行信息传递的次数和时间来衡量一个节点的介数中心性。

4. 特征向量中心性：特征向量中心性是基于一个节点相连的其他节点的性质和权值进行计算的。

如果一个节点连接的其他节点比较重要，那么这个节点的特征向量中心性就比较高。

这些关键节点的识别方法都有其各自的适用范围，可以根据具体的应用场景进行选择。

二、关键节点的控制方法识别到关键节点之后，如何控制它们，以达到控制整个网络的目的呢？这就需要针对不同的关键节点，采用不同的控制方法。

1. 拓扑控制：拓扑控制是通过改变网络拓扑结构来控制关键节点，并提高网络的鲁棒性。

一些典型的拓扑控制方法包括节点删除、增加强化枢纽节点等。

2. 整体控制：整体控制是采用全局控制策略来控制网络中的关键节点，并且这种控制方法可以通过分析网络的结构信息来预测网络可能的行为。

全网控制常用的方法有：中心控制、随机控制、重要度控制等。

3. 网络重构控制：网络重构控制是通过改变网络结构的连接方式，来达到控制网络的目的。

电力通信网业务与节点重要性分析与研究发布时间：2023-01-13T01:19:56.560Z 来源：《中国科技信息》2022年16期第8月作者：刘超[导读] ：随着电网智能化的快速发展与建设，电力通信网得到了快速发展与改革创新。

电力通信网是保证电网安全专用网络，刘超国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030031摘要：随着电网智能化的快速发展与建设，电力通信网得到了快速发展与改革创新。

电力通信网是保证电网安全专用网络，在实际运行中当故障发生时，电力通信调度员可以依据通信网业务与节点重要性下达指令，指导专业网管或现场开展紧急业务迂回及恢复，尽可能缩小影响范围，降低事件等级。

文中主要阐述了电力通信网业务与节点性能指标及重要性等，为电力通信网业务与节点重要性分析与研究提供更具实际意义的参考。

关键词：电力通信网；业务；节点；重要性我们国家的电力通信网业务表现出较快的发展态势，在自业务管理方面的相关要求提高了很多，若想保证提供的服务更为优质，当下的主要工作就是要通过有效措施来保证电力通信网业务与节点可以被相关从业人员完善和优化。

1电力通信网体系结构1.1传输网传输网以光通信技术为主，综合了载波通信技术、微波技术和卫星技术。

电力线载波通信是一种独特的电网通信技术，是电力系统继电保护信号传输的有效手段之一。

微波通信系统的频率、杆塔、站、机房是电力公司的主要资源。

传输网络的级别分为三个级别：省际、省和州。

省际传输网络主要覆盖公司总部、分公司、省级公司、国调直调中心和变电站（换流站）。

省际主干传输网络主要包括省级公司、地市级公司、省级直调变电站。

地市主干传输网络主要包括市地市公司、县公司、地（县）直调电厂、变电站等。

1.1.1省际主干传输网省际主干网的传输网络基于GW-A/B双层架构。

生产控制部门主要为GW-A平面为主，管理信息部门主要GW-B平面为主，GW-A采用SDH技术体系，核心环选择平台10g。

基于模糊层次分析法对肇庆业务节点重要度的分析作者：何建梅来源：《城市建设理论研究》2013年第05期摘要：电力通信已经成为电力系统不可缺少的一个重要部分，优质可靠的通信手段是电网安全稳定发电和供电的基础。

电力通信业务能否满足要求，是否可靠，直接影响到电力系统的安全生产和稳定运行。

本文通过TFN-FAHP三角模糊层次分析法对电力通信控制区业务进行分析，并基于业务量对肇庆局的节点重要性进行分析，得出站点重要性的排序，对局方的运行维护、设备配置有重要的参考意义。

关键词：模糊层次分析法电力通信业务网络节点重要度中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：一引言电力通信是电力系统的重要组成部分，随着电网运行要求的提高，对通信业务传输实时性、可靠性也提出了更高的要求。

利用TFN（Train-gular Fuzzy Number三角模糊）的FAHP （Fuzzy Analytic Hierarchy Process模糊层次分析法）模型，对电力通信业务重要度进行分析，在一定程度上降低主观因素带来的影响，提高判断准确性。

二业务重要度分析肇庆供电局电力通信按照业务属性划分可以分为两大区，即生产控制大区和管理信息大区，生产控制大区可以分为控制区（安全区Ⅰ）和非控制区（安全区Ⅱ）。

控制区是电力二次系统各安全区中安全等级最高的分区，其业务与电力调度生产直接相关，该区通过调度数据网络的实时VPN子网和专线通道与异地相关的安全I区互联。

控制区业务主要有以下几类：线路保护：电力系统继电保护是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。

继电保护信号是指高压输电线路继电保护装置间和电网安全自动装置间传递的远方信号，是电网安全运行所必需的信号。

当电力系统出现故障时，向控制设备（如输电线路、发电机、变压器等）的断路器发出跳闸信号，将发生故障的主设备从系统中切除，保证无故障部分继续运行。

线路保护应用在输电线路上，包括500kV、220kV和部分110kV线路。

相依网络理论下电力通信网节点重要度评价摘要：随着我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，智能电网中电力系统与通信系统的紧密结合，使得电力通信网络在双网相依系统中愈加重要。

通信网络中节点发生故障，尤其是高重要度节点，不仅会影响自身网络系统还会影响与其相依的网络，导致连锁故障的发生。

因此，对智能电网中电力通信网络节点重要性进行评价具有重要意义。

将电力物理-信息相依网络中单侧网络提取出来，以链路已用率和电力线阻抗值作为边权参数建立有权网络模型。

根据有权网络节点重要度评价方法，分别对两子网进行分析。

然后根据电力网依存于信息通信网的依存边矩阵，计算相依网络中电力通信网络节点的重要度指标，找出重要度大的节点。

以IEEE30节点系统为例进行了仿真实验，证明了该方法指标的可行性和实用性。

关键词：相依网络；有权网络；节点收缩法；凝聚度；节点重要度引言随着电力通信网的快速发展，网络拓扑的复杂度增加，运营和维护网络的难度越来越大。

而网络拓扑中的重要节点对维护整张网络的正常运行又至关重要，一旦网络中的某些重要节点甚至某一节点故障，整张网络极易被破坏而不能正常运行。

因此，研究电力通信网络节点的重要度以筛选出关键节点就成了一个必要的研究内容。

1权网络节点重要度评估1.1有权网络无权网络在表示复杂网络时，由于其无标度特性，仅能描述网络节点间是否存在连接，并不能表示连接的强弱程度，因此，出现了可以将复杂网络的结构表示的更加完整的有权网络模型。

研究目的不同，权的选择不同，比如本文在电网中选择电力线阻抗值，通信网中选择链路中带宽的已用程度即链路已用率作为边权值。

在无权网络模型的基础上，通常可以用图G(V,E)以及边权邻接矩阵W表示2CPPS网络中电力通信网节点重要度评价2.1电力信息-物理相依网络智能电网中电力网络与通信网络的相互融合形成电力信息-物理相依网络。

根据其网间连接的不同，CPPS网络模型可以分为：“一一对应”相依网络模型、部分相互依存网络模型、多重依存相依网络模型、一对多相依网络模型、多对多相依网络模型和考虑节点异质性的电力信息-物理相依网络模型等。

电力通信网的关键节点辨识摘要：电力通信网作为具体的复杂网络，具有明显的行业特征，复杂网络的关键节点辨识方法不能够全面、有效地反映出电力通信网节点在网络中的重要性，具有一定的局限性。

因此，在评价电力通信网的节点重要度时，需要考虑实际网络中各节点的具体位置以及承担的业务量情况。

关键词：电力通信网；关键节点；辨识前言电力通信网是电网二次系统不可或缺的组成部分，是专门服务于电力系统稳定运行的通信专网，同时也为电力系统的调度、生产、经营和管理以及保障电力系统的安全运行起到了重要作用[1-5]。

近年来，随着智能电网建设的不断推进，电力通信网的网络结构日趋复杂，同时承载的业务数量以及种类也日益增多。

相关研究表明，在无标度网络中5%的关键节点受到攻击失效后，就可以使整个网络系统崩溃进而瘫痪[10-11]。

因此，对电力通信网关键节点的辨识研究已成为一个重要课题。

1电力业务随着电网复杂程度的不断加大，电力通信网的业务具有复杂、多样和覆盖面积大等特点，涉及电网的输电、变电、发电和调度等多个部分。

因此，电力业务有很多种分类方式，具体如下：1）按照属性可大致分为生产业务和管理业务。

2）按照电网二次系统安全管理体系可划分为四大安全区域业务。

3）按照业务的实时性可划分为实时性和非实时性业务。

4）按照分布情况可分为集中型、分层集中型、分散型和相邻型业务。

1.1电力业务对电力通信网络的要求电力业务对通信网络的要求主要体现在网络的服务质量和安全性两个方面。

具体如下：1）网络服务质量。

（1）控制类业务。

控制业务由专用网传输，其包括继保业务、调度自动化业务和安稳业务等，是电力系统实现智能控制的关键，对通信通道的时延、可靠性及安全性要求非常高，直接影响着电力网络的安全运行。

（2）生产运行信息类业务。

生产运行信息业务包括保护管理信息、广域相量测量系统、计量自动化、调度管理、安稳管理信息系统、保护管理信息和生产技术信息等。

其对时延的要求不是太高，一般允许几百毫秒，但对信道的可靠性和准确性要求很高。