北美电力基础设施拓扑结构与电气结构之比较
物理与社会
2014-05-20 v3 社会与信息网络
摘要
复杂网络的拓扑（图）结构通常能提供关于网络性能和脆弱性的宝贵信息。然而，将给定网络表示为图有多种方式。电力输配电网具有易于以图表示和分析的拓扑结构。然而，简单的图模型忽略了由欧姆定律和基尔霍夫定律导致的元件间全面连接关系。本文从拓扑连通性和电气连通性两个角度描述了北美三大电力互联网络的结构。我们将这些网络的简单拓扑与同等规模的随机网络（Erdos 和 Renyi, 1959）、偏好依附网络（Barabasi 和 Albert, 1999）和小世界网络（Watts 和 Strogatz, 1998）进行了比较，发现电网在度分布、聚类系数、直径和同配性方面与这些抽象模型存在显著差异，从而得出结论：这些拓扑形式作为电力系统模型可能具有误导性。为研究电力系统的电气连通性，我们提出了一种利用电气距离而非地理连接来表示电气结构的新方法。对北美电力网络这两种表示形式的比较揭示了电力网络电气结构与拓扑结构之间的显著差异。
引用
@article{arxiv.1105.0214,
title = {Comparing the Topological and Electrical Structure of the North American Electric Power Infrastructure},
author = {Eduardo Cotilla-Sanchez and Paul D. H. Hines and Clayton Barrows and Seth Blumsack},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.0214},
year = {2014}
}