线性流网络中链路失效的集体效应

供应网络的平稳运行对许多系统的正常运作至关重要，从人体血液传输系统或植物叶片等生物有机体，到电网或天然气管道等人造系统。尽管电力网络中单一传输元件的失效已被透彻分析，但随着可再生能源渗透率提高，对多重失效的理解正变得愈发重要以防大规模停电。本出版物中，我们考察若干传输元件同时失效的集体性质。特别地，我们聚焦于单一传输元件失效与若干元件集体失效之间的差异。我们证明，即便仅两个并发失效，其同时中断相较两次单独失效可导致流动方向反转，并发现额外中断反而有益于整体系统的情况。此外，我们引入一个量化指标，能很好预测两次中断是否产生强烈集体作用，或可在数学上视为单独失效。最后，我们拓展近期关于单链路失效理解上的进展，证明对于格点状网络，多重链路失效可视为多个电偶极子的叠加，且在连续极限下集体效应完全消失。我们的结果表明，多线路同时失效可能导致无法用单链路失效理论框架轻易描述的意外效应。