稀疏矩阵法网络拓扑分析.pdf

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1、第39卷第23期电力系统保护与控制、，0l-39No．232011年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1，2011稀疏矩阵法网络拓扑分析姚玉斌，叶爽利，吴志良，王丹(大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连116026)摘要：矩阵法是网络拓扑的基本方法，此方法易于编程，但速度很慢。通过分析可知邻接矩阵自乘的矩阵法进行矩阵乘法运算时，两个相乘矩阵中邻接矩阵是稀疏矩阵且保持不变，对其可以应用稀疏矩阵技术，为此提出了基于稀疏矩阵技术的矩阵法。该方法采用多种手段提

2、高计算速度，首先，采用稀疏矩阵技术极大地提高了计算速度；其次，每计算出一个连通矩阵元素后马上更新当前连通矩阵，可以大大提高计算速度；第三，利用连通矩阵的对称性，只需计算一半的矩阵元素；最后，采用节点优化编号技术，进一步提高了网络拓扑分析的速度。对一个实际大型电网进行了拓扑分析，计算结果验证了该方法的正确性和有效性。关键词：网络拓扑；邻接矩阵；连通性；全连通矩阵；稀疏矩阵技术Analysisofnetworktopologybythematrixmethodwithsparsematrixtech

3、niquesYAOYu—bin，YEShuang-li，WUZhi—liang，WANGDan(SchoolofMarineEngineering，DalianMaritimeUniversity，Dalian116026，China)Abstract：Matrixmethodisabasicmethodfornetworktopology．Itiseasytoprogrambutverytime-consuming．Studyonthematrixmethodofmul／iplyingthea

4、djacencymatrixwithitselfrepeatedlyshowsthatadjacencymatrixasonemultiplierofthematrixmultiplicationissparseandunchangedinthemultiplication，andsparsematrixtechniquescarlbeappliedtothismatrix．Amatrixmethodwithsparsematrixtechniquesfornetworktopologyispr

5、esented．Severalmeasuresareappliedtoincreasethecalculationspeedofthenetworktopology．Firstlysparsematrixtechniquescalgreatlyincreasethespeedofthenetworktopology；secondlythespeedisobviouslyincreasedwiththemethodwhichupdatestheelementoftheconnectivityimm

6、ediatelyafterthenewoneisobtained；thirdlyhalfoftheelementsoftheconnectivitymatrixareobtainedfromtheirsymmetricalelements；finallyoptimalnumberingisusedtofurtherspeeduptheanalysisofnetworktopology．Apracticalnetworkisanalyzedbytheproposedmethod，andtheres

7、ultsprovetheefectivenessandvalidityoftheproposedmethod．ThisworkissuppoRedbyN~ionalNaturalScienceFoundationofChina(No．61074017)，theEducationDepartmentofLiaoningProvine(No．2008085)，andnationalinventionpatentisapplied(No．201010509562．01．Keywords．-networ

8、ktopology；adjacencymatrix；conectivity；fullconnectivitymatrixsparsematrixtechniques中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1674—3415(2011)23—0001—05表，通过处理链表实现拓扑分析。矩阵分析法是采0引言．用矩阵表示节点与节点的关系并通过矩阵运算进行电力系统网络拓扑是电力系统分析中非常重拓扑分析的方法。要的基础分析软件，它的作用是把电力系统的物理两种拓扑分析方法相比，搜索法原理简单、容模型转