专利名称：基于Agent图的船舶电力系统脆性自组织临界性分析方法
技术领域：
本发明具体涉及一种用于船舶电力系统脆性分析的建模方法，属船舶电力系统技术领域。
背景技术：
脆性是复杂系统的一个重要属性，对于一个开放的复杂系统，当它的某一个子系统遭受外力打击或受到内外干扰时，原来的有序状态被破坏，子系统崩溃，与其相邻的有物质和能量交换的子系统也遭到破坏，无序程度加深后产生崩溃，依次递推，随着崩溃子系统数量的增多，层次的扩大，最终导致整个复杂系统的崩溃，复杂系统所具有的这一特性称之为复杂系统的脆性。现代船舶电力系统的规模不断增加，网络结构日趋复杂，船舶电力系统在运行时难免受到来自系统内部和外部的干扰，如操作失误、器件老化、战斗损伤等，这些干扰往往是不确定的，难以预测的，很可能会使某一子系统突然崩溃，一个子系统崩溃将导致另一个子系统崩溃，从而产生连锁效应，最终可能会使整个系统崩溃，船舶电力系统脆性发生。
图1所示是适应性Agent图的拓扑结构，其描述的系统以图论的方法表示，将图中每个顶点作为主体，主体具有适应性，主体间的联系作为边，主体能够与环境和其它主体通过顶点流的交换和传递进行交互作用，不断地调整自己，改变环境，并且通过制定顶点的演化规则和顶点的知识库来模拟复杂系统的进化和涌现行为。Agent图主要包含顶点、顶点流、顶点间的交互作用、顶点的知识库、顶点的演化规则、系统行为特性函数。设一个加权有向图G = (V，E，R)，V是顶点集，E是边集，R为加权邻接矩阵；顶点Vi e V是一个具有适应能力的主体，边eij= (vi; Vj) e E具有方向，表示一主体作用于另一主体。R= Lrij], Tij
表示顶点间的关系集合，有
权利要求
1.一种基于Agent图的船舶电力系统脆性自组织临界性分析方法，其特征是依次包括如下步骤(1)制定船舶电力系统脆性适应性Agent图各顶点的演化规则、IF/THEN准则、节点知识库；(2)初始化初始时刻船舶电力系统各节点注入功率、节点注入功率的最大值和最小值、 线路导纳矩阵、邻接矩阵以及线路上允许的潮流最大值，初始化系统要求的节点注入功率的最大值和最小值以及线路上允许的潮流最大值，计算出初始线路潮流；(3)确定各节点的初始状态、初始熵值和临界熵值；(4)根据存储顶点相关信息的节点知识库，按照F/THEN准则更新并存储各节点的状态和熵值；(5)根据求解权值方法更新Agent图的权值，权值求解方法包括根据船舶电力系统功率平衡条件调整发电机出力和节点负荷，通过直流潮流方法重新计算系统潮流分布；再检查各节点间线路潮流是否大于功率传输容量，若是，则继续执行下步，若否，则计算权值后结束；对于潮流大于功率传输容量的线路按概率断开，若有线路断开，权值取为零，并将与断开线路单独相邻的节点退出运行；若无，计算未断开线路上的权值后结束；(6)计算系统的脆性评价函数，判断时间、是否达到终止时刻T61，若时间到达到终止时刻，则执行步骤(7)；若无，返回步骤(3)；(7)增加船舶电力系统每个负载节点负荷；(8)增加船舶电力系统每个发电机节点出力；(9)增长断开线路的最大传输容量；(10)判断时间、是否达到终止时刻Τ ，若时间到达终止时刻，则结束；若无，返回步骤⑶；(11)提取船舶电力系统脆性自组织临界性特征值。
2.根据权利要求1所述的基于Agent图的船舶电力系统脆性自组织临界性分析方法， _ PA Pi —-‘其特征是所述系统的脆性评价函数是 η其中Pi为系统中节S = -KZpMP1)'11/=1J-1点i的崩溃概率和该子系统重要度的归一化值，凡=^'Pli为节点i的崩溃概率，Qi为节η点i相对系统脆性风险的重要度系数v 5为系统所有节点的崩溃概率之和与总节K =--，η点数的商，当计算整个系统脆性综合风险熵时，k= 10，当单独计算发电机、负载、配电板脆性综合风险熵时，k= 1。
全文摘要
本发明公开一种基于Agent图的船舶电力系统脆性自组织临界性分析方法，先采用适应性Agent图确定各节点的初始状态、初始熵值和临界熵值，根据存储顶点相关信息的节点知识库，按照F/THEN准则更新并存储各节点的状态和熵值，再根据求解权值方法更新Agent图的权值，计算系统的脆性评价函数，增加船舶电力系统每个负载节点负荷和每个发电机节点出力，增长断开线路的最大传输容量，最后提取系统脆性自组织临界性特征值。本发明规定各适应性主体的演化规则以及定义整个系统的脆性评价函数，建立船舶电力系统的脆性模型，进一步通过该建模方法对系统中各主体和整个系统的运行状态进行计算得出结果，正确地反映系统脆性程度，提高船舶电力系统脆性预防能力。
文档编号G06F17/50GK102231169SQ20111005280
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者刘维亭, 姜威威, 朱志宇, 陈瑞平, 马继先, 魏海峰, 黄巧亮 申请人:江苏科技大学