信网中的通信节点。最后，所述算法将所有 被移除的节点存入初始节点移除集合以输出所有被移除的节点的集合。
[0056] 接着，在步骤S103中，根据预设的约束条件求得所述耦合网络中的电能变化最小 值，以得到一个电能注入集合，所述电能注入集合包括每个目标节点的注入电能值。最后， 在步骤S104中，根据每个目标节点的注入电能值向每个目标节点注入电能，以使得所述耦 合网络中目标节点不因为电能缺失而产生故障，且所述耦合网络的传输线路不超载，从而 缓解所述耦合网络中的级联故障。具体地，在此步骤中的目标是保证最少的负载节点被移 除的前提下，找到一个可行的电能注入集合，重新分配在电源节点注入的电能，以保证没有 通信节点因为电能缺失而产生故障，且传输线路不超载。
[0057] 其中，所述预设的约束条件包括：
[0058] Aupdatedf = Pnew (la)
[0059] (Aupdated)T0 = Xf (lb)
[0060] (Ic)
[0061] (\d)
[0062] (Ie)
[0063] (1/)
[0064] (If)
[0065] h>0 (Ih)
[0066] 其中，P°ld表示现有技术中向所述电网中电源节点注入的电能，Pne3w表示根据所述 电能注入集合向所述电网中电源节点注入的电能，A update3d表示所述电网更新后的邻接矩 阵，f表示所述电网的传输线路中的电流向量，（Aupdated) T表示所述邻接矩阵的转置矩阵，Θ表 示所述电网中所有电源节点的相位，X表示与所述电网相关的电抗矩阵，fmax表示所述电网 的传输线路的电流容量，表示所述电网更新后的传输线路，i表示所述电网中的电 源节点i，j表示所述电网中的电源节点j，表示所述电网更新后的发电机节点， 43=?賴触暇亲偏勺減獅，Pcl穌補麵綱+白勺職f点、 C1雜隨 电网负载注入的电能，表示所述通信网中的通信节点运行所需要的电能，表示 所述通信网更新后的通信节点，表示所述电网和所述通信网更新后所述通信网对 支持通信网的配电网负载依赖关系的邻接矩阵，向量h表示从位于传输电网的负载到位于 配电网的支持通信网的负载的电流数量，b表示传输电网和配电网这两部分的电向量。需要 说明的是，"更新"这个概念表明电网和通信网在发生故障后应用本发明提供的方法更新后 的状态。
[0067] 具体地，传输电网的电向量表不在传输电网中的负载节点注入的功率值。因为这 些传输电网中的负载节点是源节点，所以用正号来表示。而又因为?4皮初始化为负值，所以 传输电网的电向量表不在传输电网中的负载节点注入的功率值-Pi。同样地，配电网的电向 量表示在配电网中的负载节点注入的功率值。由于配电网中的负载节点是目标节点，因此， 用负值来表示。而又因为Pci被初始化化为负值，配电网的电向量表示在配电网中的负载节 点注入的功率值Pci。
[0068] 其中，约束条件If保证通信网中没有被移除的通信节点接收运行所需的最少电 能。约束条件Ig模型化从电网到通信网的电流。约束条件Ih保证电流方向是由电源节点到 通信节点的。结合这三个约束条件能够改变在电源节点的电能注入。以使得通信网中没有 被移除的通信节点能够获取能量继续运行。其余的约束条件保证电网中的传输线路不超 载。
[0069] 具体地，根据以上的预设约束条件求得函数^( IPnew-PcildI)的最小值，便可得到耦 合网络中的电能变化最小值。这样，也就能够得到负载节点减少数量的最小值。其中， eT表 示电网中电源节点数量的转置矩阵。
[0070] 相应地，本发明还提供一种用于缓解电网和通信网的耦合网络的级联故障的装 置。图3是本发明提供的用于缓解电网和通信网的耦合网络的级联故障的装置的结构示意 图。如图3所示，本发明提供的用于缓解电网和通信网的耦合网络的级联故障的装置包括： 检测单元10，用于检测所述耦合网络中由于物理断开造成不可避免故障的目标节点；删除 单元20，用于根据检测结果删除所述目标节点;集合单元30，用于根据预设的约束条件求得 所述耦合网络中的电能变化最小值，以得到一个电能注入集合，所述电能注入集合包括每 个目标节点的注入电能值；以及缓解单元40，用于根据每个目标节点的注入电能值向每个 目标节点注入电能，以使得所述耦合网络中目标节点不因为电能缺失而产生故障，且所述 耦合网络的传输线路不超载，从而缓解所述耦合网络中的级联故障。
[0071] 具体地，所述检测单元10用于针对所述电网中的每一个电源节点，检测是否存在 一条从发电机到电源节点的路径，且其是否与所述通信网中的一个通信节点连接；以及所 述删除单元20用于在所述检测单元检测到电源节点不存在一条从发电机到电源节点的路 径或不与所述通信网中的一个通信节点连接的情况下，删除所述电网中的该电源节点。所 述检测单元10用于针对所述通信网中的每一个通信节点，检测是否存在一条从控制中心到 通信节点的路径，且其是否由所述电网中的电源节点供电；以及所述删除单元20用于在所 述检测单元检测到通信节点不存在一条从控制中心到通信节点的路径或不由所述电网中 的电源节点供电的情况下，删除所述通信网中的该通信节点。
[0072] 对于本发明提供的用于缓解电网和通信网的耦合网络的级联故障的装置还涉及 的具体细节已在本发明提供的用于缓解电网和通信网的耦合网络的级联故障的方法中作 了详细的说明，在此不在赘述。
[0073] 在具体的应用中，通过灵敏度来评估本发明提供的方法的效果。具体地，通过通信 网内部的变化以及电网和通信网之间的相关性分析本发明提供的方法的效果。分析的参数 有通信节点需要配电网中的负载节点注入的电能，通信网的规模，支持每一个通信节点的 电源节点的平均数目，即通信节点相关度，支持每一个电源节点的通信节点的平均数目，即 电源节点相关度，通信网所需要的电能与电网中负载节点注入的电能总和的比值，即负载 因子，以及耦合网络拓扑的收益率的平均值，即平均产量。为了应用本发明提供的方法，并 测试其可行性，假设产生30个随机网络(通信节点均在电网获取电能）。如果整个网络在第 一阶段（查找网络中由于物理断开造成不可避免故障的节点）发生故障，则网络是不可行 的，也就是说，没有其它方法让其生存。
[0074] 图4是使用本发明提供的方法后负载因子对产量产生影响的曲线图。如图4所示， 曲线图的横坐标表示初始节点移除百分比，也就是，耦合网络中被移除的节点数量与总节 点数量的百分比，曲线图的纵坐标表示平均产量，其中，被应用的网络包括600个通信节点， 15%的通信节点被随机选择为控制中心。图中显示在增加负载因子(LF)后，平均产量明显 下降。这是因为在通信节点数量一定的情况下，负载因子越大，通信节点正常运行所需要的 电能也就越大，电网很难提供所需数量的电能来支持通信网络中的通信节点。图中还显示 当负载因子一定时，随着初始节点移除百分比的增大，平均产量不断下降。
[0075] 图5是使用本发明提供的方法后通信节点的数量对产量产生影响的曲线图。如图5 所示，曲线图的横坐标表示负载因子(LF)，曲线图的纵坐标表示平均产量，CN#表示通信网 中的通信节点的数量，其中，15%的通信节点被随机选择为控制中心，且初始节点移除百分 比为5%。图中显示对于较小的负载因子(LF)，规模大的通信网有更高的平均产量。然而，随 着负载因子(LF)的不断增大，规模大的通信网的平均产量减少，而规模小的通信网的性能 表现更好。这是因为更多的通信节点可以提供更多的多样性，但是，与此同时也需要更多的 电能。
[0076] 图6是使用本发明提供的方法后通信节点相关度对产量产生影响的曲线图。如图6 所示，曲线图的横坐标表示通信节点相关度，曲线图的纵坐标表示平均产量，CN#表示通信 网中的通信节点的数量，其中，初始节点移除百分比为10%，负载因子为0.2。图中显示在通 信网中通信节点的数量一定的情况下，随着通信节点相关度的不断增加，平均产量也在不 断地增加。
[0077] 图7是使用本发明提供的方法后电源节点相关度对产量产生影响的曲线图。如图7 所示，曲线图的横坐标表示电源节点相关度，曲线图的纵坐标表示平均产量，CN#表示通信 网中的通信节点的数量，其中，初始节点移除百分比为10%，负载因子为0.2。图中显示在通 信网中通信节点的数量一定的情况下，随着电源节点相关度的不断增加，平均产量也在不 断地增加，在平均产量和网络的可行性方面有积极的影响，但是，其影响程度要小于通信相 关度。由于本发明提供的方法的结构趋向于维持所有的通信网，因此在实施本发明提供的 方法的过程中，通信网仍然运行，将会导致被这些通信节点支持的电源