船舶電力系統(tǒng)脆弱性綜合評估的理論與方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 船舶電力系統(tǒng)概述 2
1.1.1 船舶電力系統(tǒng)的組成 2
1.1.2 船舶電力系統(tǒng)形式的發(fā)展 2
1.2 電力系統(tǒng)脆弱性研究 3
1.3 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估的目的與任務(wù) 4
本章參考文獻 5
第2章 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力系統(tǒng)脆弱性分析 6
2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論 7
2.1.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特征參數(shù) 7
2.1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型 8
2.1.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的兩個重要特性 9
2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點辨識 10
2.2.1 社會網(wǎng)絡(luò)分析法 10
2.2.2 系統(tǒng)科學(xué)分析法 12
2.3 電力系統(tǒng)脆弱性評估網(wǎng)絡(luò)模型 12
2.3.1 無權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型 13
2.3.2 有權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型 13
2.4 船舶電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特性分析 14
2.4.1 船舶電力系統(tǒng)拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型 14
2.4.2 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的船舶電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特性分析 16
本章參考文獻 18
第3章 基于多屬性決策的船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)優(yōu)選 20
3.1 系統(tǒng)脆弱性綜合評估指標(biāo)的選擇與處理 21
3.1.1 系統(tǒng)脆弱性綜合評估指標(biāo)的選擇 21
3.1.2 系統(tǒng)脆弱性綜合評估指標(biāo)的處理 25
3.2 基于敏感性分析的評估指標(biāo)優(yōu)選 28
3.2.1 屬性權(quán)重未知的多屬性決策方法 28
3.2.2 權(quán)重小變化量 32
3.2.3 敏感性系數(shù) 34
3.2.4 方案排序的權(quán)重穩(wěn)定區(qū)間 34
3.3 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)優(yōu)選 36
3.3.1 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)的計算 36
3.3.2 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)敏感性分析 40
3.3.3 負荷失電仿真示例 41
3.4 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)有效性分析 43
3.4.1 故障傳播程度衡量 43
3.4.2 元件移除策略 44
本章參考文獻 46
第4章 船舶電力系統(tǒng)脆弱環(huán)節(jié)辨識 48
4.1 船舶電力系統(tǒng)元件的可靠性及其度量 49
4.1.1 不可修元件可靠性指標(biāo) 49
4.1.2 可修元件可靠性指標(biāo) 51
4.1.3 船舶電力系統(tǒng)常用可靠性參數(shù) 53
4.2 船舶電力系統(tǒng)脆弱性評估指標(biāo)集分析 54
4.3 船舶電力系統(tǒng)脆弱性綜合評估指標(biāo)權(quán)重的確定 55
4.3.1 指標(biāo)權(quán)重確定的基本原則及常用方法 55
4.3.2 自適應(yīng)綜合權(quán)重動態(tài)獲取優(yōu)化理論 63
4.4 考慮元件可靠性的船舶電力系統(tǒng)脆弱環(huán)節(jié)辨識 67
4.4.1 考慮元件可靠性的船舶電力系統(tǒng)脆弱環(huán)節(jié)辨識步驟 67
4.4.2 綜合權(quán)重獲取 67
4.4.3 考慮元件可靠性船舶電力系統(tǒng)脆弱環(huán)節(jié)辨識應(yīng)用 68
本章參考文獻 71
第5章 基于多尺度范數(shù)的船舶電力系統(tǒng)脆弱程度評估 73
5.1 基于脆弱性的船舶電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)描述分析 74
5.1.1 船舶電力系統(tǒng)脆弱性描述的數(shù)學(xué)模型分析 74
5.1.2 空間坐標(biāo)系下船舶電力系統(tǒng)脆弱性描述的數(shù)學(xué)模型分析 77
5.2 基于綜合脆弱度范數(shù)的船舶電力系統(tǒng)脆弱程度評估 79
5.2.1 脆弱性指標(biāo)集泛函性質(zhì)分析 79
5.2.2 船舶電力系統(tǒng)脆弱性輸出方程評估 80
5.2.3 基于積空間上范數(shù)的船舶電力系統(tǒng)脆弱程度評估 81
5.3 船舶電力系統(tǒng)脆弱程度評估應(yīng)用實例 82
5.3.1 環(huán)形船舶電力系統(tǒng)脆弱程度衡量 82
5.3.2 改變拓撲連接關(guān)系后脆弱程度比較分析 83
本章參考文獻 86
第6章 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化策略 87
6.1 船舶電力系統(tǒng)可靠性分析 88
6.1.1 不可修系統(tǒng)的可靠性 88
6.1.2 可修系統(tǒng)的可靠性 91
6.2 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能多目標(biāo)多約束優(yōu)化模型 95
6.2.1 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化目標(biāo) 95
6.2.2 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化約束 97
6.2.3 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化模型 98
6.3 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化的改進遺傳算法 99
6.3.1 遺傳算法的基本原理 100
6.3.2 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能上層優(yōu)化的迭代遺傳算法 103
6.3.3 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能下層優(yōu)化的迭代遺傳算法 106
6.3.4 基于變階遺傳算法的船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能邊際優(yōu)化 107
6.4 船舶電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化應(yīng)用實例 108
6.4.1 改進的遺傳算法參數(shù)的選取 109
6.4.2 改進的遺傳算法結(jié)果分析 109
本章參考文獻 111
第7章 脆弱性綜合評估理論在船舶電力系統(tǒng)論證中的應(yīng)用 112
7.1 船舶電力系統(tǒng)脆弱環(huán)節(jié)辨識方法算例驗證 113
7.1.1 某傳統(tǒng)船舶電力系統(tǒng) 113
7.1.2 英國45型船舶電力系統(tǒng) 119
7.1.3 美國船舶典型電力系統(tǒng) 123
7.1.4 美國航空母艦電力系統(tǒng) 127
7.2 船舶電力系統(tǒng)脆弱程度評估方法算例驗證 132
7.2.1 改變元件可靠性后系統(tǒng)脆弱程度差異比較分析 132
7.2.2 不同拓撲結(jié)構(gòu)下系統(tǒng)脆弱程度差異比較分析 134
7.2.3 元件可靠性較差時網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化對系統(tǒng)脆弱程度的影響 141
7.3 實船電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化算例驗證 141
附錄A 節(jié)點移除后失電負載電流變化趨勢 144
附錄B 節(jié)點指標(biāo)歸一化處理結(jié)果 150
附錄C 分配電中心連接負載的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖 153