级联失效的复杂网络抗毁性

基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。

然而，随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的不断增加，电力系统的可靠性和稳定性也面临着越来越严峻的挑战。

特别是在电力系统级联故障事件中，由于复杂性和非线性特性，往往会引发电网大面积的瘫痪，给经济和社会带来极大的损失和影响。

因此，对电力系统级联故障的研究和预防具有非常重要的现实意义。

随着复杂网络理论的不断发展和应用，越来越多的学者开始将其运用于电力系统级联故障的研究中。

复杂网络理论可以描述节点之间的连通性，以及节点之间的交互关系。

将该理论引入到电力系统研究中，可以将节点看作电力系统中的各种元件（如变压器、发电机等），将节点之间的连接看作电力系统中的电力传输线路。

因此，可以将电力系统抽象成一个复杂网络，利用复杂网络理论研究电力系统级联故障的发展过程和产生机制。

基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析主要包括两个方面：一是分析电力系统的网络拓扑结构，确定系统中的重要节点。

二是利用复杂网络模型研究电力系统的动力学行为，分析故障的传播和扩散过程。

关于电力系统拓扑结构的研究，可以通过复杂网络中的中心度指标将电力系统中的各种元件进行分类，确定哪些元件是网络中的重要节点。

中心度指标包括度中心度、介数中心度、接近中心度等多个指标，可以从不同维度对网络中的节点进行评价和排序，找出网络中的关键节点。

另外，复杂网络理论还为电力系统级联故障的动态行为提供了一种新的分析方法。

目前，常用的电力系统动态行为模型有四阶段、五阶段和六阶段等多个模型。

采用复杂网络理论，可以基于电力系统的拓扑结构建立相应的网络模型，并通过网络中的动态行为来研究故障的传播和扩散过程。

总的来说，基于复杂网络理论的电力系统级联故障分析方法具有以下优点：一是可以全面、系统地分析电力系统的网络拓扑结构，找出网络中的关键节点；二是可以描述电力系统中各元件的状态演化过程，分析故障的传播和扩散机制；三是可以为电力系统的运行管理提供提供科学合理的决策依据，减少级联故障的发生和扩散。

复杂网络抗毁性测度研究
吴俊;谭跃进
【期刊名称】《系统工程学报》
【年(卷),期】2005(020)002
【摘要】复杂网络通常面临两种打击:随机性打击和选择性打击,随机网络和无标度网络对这两种损伤的抗毁性有很大差异.针对复杂网络的特点,首先给出了复杂网络连通性的一个新测度--连通系数.在此基础之上,给出了抗毁性测度的新定义,针对复杂网络面临的两种不同损伤,给出了复杂网络抗毁性的两个新测度--容错度和抗攻击度,并以世界贸易网为例进行了网络抗毁性分析.最后对复杂网络抗毁性研究的思路进行了探讨,指出从网络拓扑结构出发,研究拓扑结构的各种属性对网络抗毁性的影响,这将是复杂网络抗毁性研究的一个有效而新颖的思路.
【总页数】4页(P128-131)
【作者】吴俊;谭跃进
【作者单位】国防科技大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学信息系统与管理学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】O213.2;N94
【相关文献】
1.基于复杂网络的动态天基预警系统抗毁性测度及影响因素灰色关联分析 [J], 杨苗本;熊伟
2.有向加权复杂网络抗毁性测度研究 [J], 汤浩锋;张琨;郁楠;毛兴
3.复杂网络抗毁性测度研究综述 [J], 张琨;谈革新;庄克琛;赵荣生
4.基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性测度分析 [J], 种鹏云;帅斌
5.基于复杂网络理论的中国航空网络抗毁性测度分析 [J], 曾小舟;唐笑笑;江可申因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于社团划分的复杂网络级联抗毁攻击策略作者：丁超姚宏杜军彭兴钊李浩敏来源：《计算机应用》2014年第06期摘要：为研究在社团划分基础上复杂网络的级联抗毁攻击策略，采用节点及其邻居节点介数定义初始负荷，这种定义方式综合考虑了节点的信息，采用局部择优分配策略处理故障节点负荷，研究了网络耦合强度，WS（WattsStrogatz）小世界网络、BA（BarabásiAlbert）无标度网络、ER（ErdsRényi）随机网络、局域世界（WL）网络在社团划分攻击策略下抗毁性，以及不同攻击策略下具有重叠和非重叠社团结构网络的抗毁性。

仿真结果表明，网络的耦合强度与抗毁性成负相关；不同类型网络在快速分裂算法识别社团前提下，攻击介数最大节点时网络抗毁性最弱；具有重叠社团结构的网络在集团渗流算法（CPM）识别后，采用攻击重叠部分介数最大节点的策略时网络抗毁性最弱。

结论表明采用社团划分的攻击策略可以最大规模破坏网络。

关键词：攻击策略；社团划分；复杂网络；级联抗毁性；网络模型中图分类号： TP393；N945.1文献标志码：A6 结语级联故障普遍存在现实网络中，研究网络的攻击策略对网络抗毁性的影响对于有效打击敌方网络，指导我方网络建设提高网络抗毁性具有重要意义。

本文提出了一种基于社团划分的网络级联抗毁攻击策略，节点初始负荷根据节点及其邻居节点介数定义的“负荷容量”模型，故障负荷分配方式采用局部择优策略。

仿真分析了网络的负荷分配指数对抗毁性的影响，结果表明当α=1时网络的抗毁性最强。

研究分析了WS、BA、ER、WL四种网络模型在社团划分下的攻击策略，重点研究了具有重叠和非重叠社团结构网络的抗毁攻击策略，仿真结果表明基于社团划分的蓄意攻击策略在四种网络模型中均具有较好攻击效果。

研究了社团结构参数对网络抗毁性的影响，结果表明网络的耦合强度与抗毁性成正相关。

在非重叠社团网络中首先快速实现社团划分，然后分社团攻击介数最大的节点取得了最好的攻击策略；在重叠社团结构网络中，实现社团划分后蓄意攻击重叠部分介数最大的节点，然后分社团攻击介数最大节点为最有效网络攻击策略。

复杂网络中的级联失效研究进展
张渡淯;吴建军;杨欣;马智傲;朱天雷
【期刊名称】《山东科学》
【年(卷),期】2024(37)2
【摘要】随着网络科学的发展和复杂系统理论的兴起,学者们开始对复杂网络的结构和动力学特性展开深入研究。

在复杂网络动力学特征中,级联失效作为复杂网络动力学特征中重要的研究领域之一,描述了一个系统或过程中的一个故障或错误导致其他相关组件或环节的连锁反应性故障。

学者们针对复杂网络中的级联失效提出了多种级联失效模型和恢复策略。

本文对级联失效的发生机理进行了分析,总结了国内外针对复杂网络中级联失效的研究成果,并概括了应对级联失效的恢复策略,同时指出了现有研究存在的问题与不足之处,为未来的研究提供了一定的思路。

【总页数】12页(P85-96)
【作者】张渡淯;吴建军;杨欣;马智傲;朱天雷
【作者单位】北京交通大学系统科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】N945.17
【相关文献】
1.多层复杂网络上的渗流与级联失效动力学
2.具有弱依赖组的复杂网络上的级联失效
3.基于复杂网络理论的有向多关系网络级联失效研究
4.基于节点重要度动态评估的复杂网络级联失效分析
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城市地铁-公交复合网络抗毁性与级联失效仿真沈犁;张殿业;向阳;王周全;张桐【期刊名称】《西南交通大学学报》【年(卷),期】2018(053)001【摘要】为研究城市公共交通复合网络的拓扑结构特性,在构建多方式、多层次拓扑网络的基础上,对以成都市为例的地铁-公交复合网络在袭击与拥堵下的有效性进行了分析.运用复杂网络理论,首先测度地铁-公交复合网络在不同袭击模式下的静态抗毁性,以评判复合网络中节点与连边的重要度;其后对突发性事故下地铁客流拥堵的传播扩散现象与级联失效过程进行仿真分析,通过对受阻客流在复合网络中传播性的分析,评判复合网络中地铁线路与沿线公交线路应急协调能力的匹配度.研究结果表明:在随机、蓄意两种袭击下,地铁-公交复合网络的最大连通度与网络效率的降幅与降速均低于地铁子网络与地面公交子网络,复合网络整体效能优于单一网络;基于有无容量限制下成都市8条地铁线路的拥堵失效仿真结果,能够评估其沿线既有公交线路的应急疏运能力,从而制定具有针对性的策略措施,以应对突发性事故下复合网络的过载情况.【总页数】9页(P156-163,196)【作者】沈犁;张殿业;向阳;王周全;张桐【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031;西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031;西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031;西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031;西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U113;N94【相关文献】1.物流双层网络级联失效抗毁性仿真分析 [J], 朱勤学;种鹏云;翟诏升2.恐怖袭击下危险品运输网络级联失效抗毁性建模与仿真 [J], 种鹏云;帅斌;陈钢铁3.基于级联失效的复杂保障网络抗毁性仿真分析 [J], 李勇;邓宏钟;吴俊;吕欣;刘斌;谭跃进4.危险品事故背景下城市交通网络级联失效抗毁性研究 [J], 刘新民;王子璇;孙秋霞5.城市复杂地铁网络级联失效抗毁性分析 [J], 王彬; 戴剑勇; 邓先红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。