基于领导者-跟随者博弈理论的智能电网级联故障抑制方法
计算机科学与博弈论
2021-06-08 v2 网络与互联网体系结构
摘要
智能电网系统(SGS)是由电力网络与通信网络组成的联合网络。本文使用一种称为改进隐含相互依赖模型(MIIM)[1]的依赖模型来刻画给定 SGS 中实体之间的内部与相互依赖关系。给定整数 K，K-应急列表问题给出 K 个最关键实体的列表，这些实体的失效会在当前时刻最大化网络损害。该问题为 NP 完全[2]，且由于已有的基于整数线性规划(ILP)的求解方法[3]运行时间较长，本文还给出了一种更快的启发式解法来生成事件驱动的自更新 K-应急列表[4]。基于两种解法获得的应急列表，本文提出了一种基于领导者-跟随者博弈理论的自适应实体加固技术，可在实体初始失效后抑制 SGS 中实体的级联故障。通过将基于两种解法、针对不同的 K 值使用 MIIM 模型在 IEEE 14-总线系统智能电网上获得的应急列表，与通过使用由 MATPOWER 和 Java 网络模拟器(JNS)构成的联合仿真系统仿真智能电网所获得的列表进行比较，完成了工作验证。针对 IEEE 14-总线系统智能电网获得的 K-应急列表还表明，使用 MIIM 的 ILP 解法与启发式解法预测的网络损害比使用另一种称为隐含相互依赖模型(IIM)[2]的依赖模型所获得的更为真实。当考虑更大的 IEEE 118-总线 SGS 时，本文也展示了使用基于 MIIM 的启发式解法的优势。最后，展示了自适应加固如何有助于改善网络性能。
引用
@article{arxiv.2106.01438,
title = {A Leader-Follower Game Theoretic Approach to Arrest Cascading Failure in Smart Grid},
author = {Sohini Roy and Arunabha Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.01438},
year = {2021}
}
备注
This paper is accepted for publication in American Journal of Science and Engineering. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2101.08896