(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211008032.7 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 (72)发明人 顾伟　盛丽娜　楼冠男　陆帅　 陈哲　李志浩　林达　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 何静 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) H02J 13/00(2006.01)H04L 9/40(2022.01) H04L 41/12(2022.01) H04L 41/14(2022.01) (54)发明名称 一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通 信网络优化方法 (57)摘要 本发明公开了微电网运行控制与优化领域 的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信 网络优化方法， 包括： 提出通信网络结构生存性 评价指标H1； 得到第一阶段优化的网络拓扑结 构； 建立微电网通信网络关于通信延时鲁棒性的 链路权重优化指标H2和微电网通信网络关于一 致性收敛速度的链路权重优化指标H3； 建立第二 阶段优化的双目标半正定规划模 型并求解， 得到 包含最优通信链路权重的通信网络； 求解得到每 个微电网对应的最优通信拓扑。 本发 明所提出的 两阶段优化方法的计算成本性能较高， 具有良好 的实际应用潜力； 提高系统在 多重蓄意网络攻击 下的系统弹性； 提高了求解效率； 平衡微电网一 致性控制算法的收敛速度和对传输延迟的鲁棒 性。 权利要求书4页 说明书10页 附图6页 CN 115277787 A 2022.11.01 CN 115277787 A 1.一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特 征在于， 包括： 基于通信网络均匀性， 基于通信节点数N和通信链路数E， 首先提出通信网络结构生存 性评价指标H1； 根据提出的通信网络结构生存性指标H1， 建立基于凸松弛技术的混合整数半正定规划 模型， 进一步将其等价转化成整数二次规划问题和混合整数半正定规划可行性问题， 求解 得到第一阶段优化的网络 拓扑结构； 基于微电网分布式一致性控制算法的对通信延时的鲁棒性和收敛速度， 建立微电网通 信网络关于通信延时鲁棒性的链路权重优化指标H2和微电网通信网络关于一致性收敛速 度的链路权 重优化指标H3； 然后根据建立的优化指标H2， H3以及第一阶段优化得到的网络拓扑结构， 建立第二阶段 优化的双目标半正定规划模型并求 解， 得到包 含最优通信链路权 重的通信网络； 最后根据微网群中每个微电网中不同的通信节点数和通信链路数， 重复以上操作， 求 解得到每 个微电网对应的最优通信拓扑。 2.根据权利要求1所述的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特征在于， 所述 通信网络结构生存性评价指标H1如下： 其中， D表示无向图G相应的入度矩阵， 且满足D＝diag{di}∈Rn×n， N为通信 节点总数， E为通信链路数， I为单位矩阵， di表示与节点vi相连的邻居节点数目， H1的值越 小， 通信拓扑在多次蓄意网络攻击下的结构生存能力越强。 3.根据权利要求1所述的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特征在于， 所述第一阶段优化的网络 拓扑结构建模过程如下： 先建立拓扑优化的混合整数半正定规划模型， 然后基于 图论理论， 建立模型求解约束 条件， 将约束条件放宽， 最后将模型P1的求解问题分解为一个整数二次规划问题和一个混 合整数半正定规划可行性问题， 为基于给定度矩阵找到相应连通拓扑的混合整数半正定规 划可行性问题建模。 4.根据权利要求3所述的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特征在于， 所述混合整数半正定规划模型如下： 所述模型求 解约束条件如下： 1TD·1＝2E  (4) D＝diag(1TA)  (5) L＝D‑A  (6) λ2(L)≥σ  (7)权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115277787 A 2其中， A表示无向图G的邻接矩阵， L表示无向图G的拉普拉斯矩阵， λ2(L)是L的第二特征 值， 约束条件(3)来自于邻接矩阵的性质， 约束 条件(4)定义了节 点度和边数之间的关系， 约 束条件(5)定义了度矩阵和邻接矩阵之间的关系， 约束条件(6)通过D和A来定义拉普拉斯矩 阵， 为确保图是连通的， 约束条件(7)定义的特征值大于0， 约束条件(8)基于谱图论定义了 拉普拉斯矩阵的约束条件； 采用凸松弛技 术将约束条件(7)放宽为以下半正定的约束： γI°L+ξ 11T,γ≥σ  (9) 其中， ξ 是一个辅助变量， γ是 λ2的上界。 5.根据权利要求3所述的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特征在于， 所述整数二次规划问题建模如下： 其中， vk,i是辅助变量， 表示 k和di的最小值； 混合整数半正定规划可 行性问题建模如下： 6.根据权利要求1所述的一种考虑网络攻击和通信延时的微网群通信网络优化方法， 其特征在于， 所述 微电网通信网络关于通信延时鲁棒 性的链路权 重优化指标H2如下： 其中， λmax(L)是网络中L的最大特征值， τ*表示分布式一致性算法能容忍的最大通信延 时， H2的值越大， 微电网分布式一 致性控制算法能容忍的通信延时越大； 所述微电网通信网络关于一 致性收敛速度的链路权 重优化指标H3如下： H3＝ λ2(L)  (13)权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115277787 A 3