At the same time, measuring a grid’

At the same time, measuring a grid’s robustness has become more critical than ever as cyber-attacks increasingly threaten national security, and officials around the world seek ways to minimize damage in case energy supply is cut off.

Dr. Chi “Michael” Tse believes concepts from the still-emerging field of network science can provide answers to measuring – and therefore improving – a power system’s robustness.

Network science is the study of the connectivity of complex networks using links (edges) and nodes (vertices). The science has been around for centuries, but gained popularity in the 1990s for its study of social structures, including phenomena such as six degrees of separation and small-world theory. Network science has been studied in context of the power grid before, but a) it’s only been applied to local clusters and b) it hasn’t properly accounted for physical laws in the electrical world – such as Ohms and Kirchoff’s laws – creating insufficient shortcuts and discrepancies.

We’re entering a golden era for applications of network science

In the new research, Tse and his team took useful network science concepts and reformulated them to account for electrical laws. They did so by defining new parameters they believe are relevant to large-scale power networks, including:

Percentage of unserved nodes (PUN). Unserved nodes are those deprived of power in a blackout. A component that creates a large network PUN upon failure can seriously damage the network, whereas a component whose failure leads to a small PUN will not have significant influence.
Percentage of noncritical links (PNL). This is a threshold parameter to indicate the ability of an entire network to tolerate faults in relation to PUNs. Large PNL is key to a robust system.
Distance to generator (DG). Small DG indicates better accessibility to power sources, and a more spread-out or decentralized percentage of generators. Small DG isn’t necessarily better, as it can also lead to higher dependency and sensitivity should one node fail.


The model provides a platform on which engineers can simulate the impact of change, and compare structures before they’re even developed to favor the most robust one. Additionally, the model can be extended to other types of electrical components, such as solar panels in renewable energy systems.

“Our paper is the first to address robustness assessment for an entire network and in actual terms that can be deployed,” said Tse. “We’ve received a lot of international interest from researchers starting to use our model, and I believe it will become significant in the next few years. More broadly, I believe we’re entering a golden era for applications of network science in general, including and going far beyond the power grid.”

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในเวลาเดียวกัน วัดถึงความทนทานได้กลายเป็นสำคัญมากกว่าที่เคยเป็นโจมตีทางไซเบอร์แห่งชาติคุกคามมากขึ้น และเจ้าหน้าที่ทั่วโลกมองหาวิธีการลดความเสียหายในกรณีที่พลังงานถูกตัดดร. Chi " Michael " Tse เชื่อแนวคิดจากฟิลด์ยังเกิดเครือข่ายวิทยาศาสตร์สามารถให้คำตอบ – การวัด และการปรับ ปรุงดังนั้น – เสถียรภาพของระบบไฟฟ้าเครือข่ายวิทยาศาสตร์คือ การศึกษาของการเชื่อมต่อของเครือข่ายที่ซับซ้อนใช้การลิงค์ (ขอบ) และโหนด (จุดยอด) วิทยาศาสตร์ที่ได้รับรอบศตวรรษ แต่ได้รับความนิยมในทศวรรษ 1990 การศึกษาโครงสร้างทางสังคม รวมทั้งปรากฏการณ์เช่น 6 องศาแยกและทฤษฎีโลกขนาดเล็ก เครือข่ายวิทยาศาสตร์ได้รับการศึกษาในบริบทของตารางอำนาจก่อน แต่) มันจะถูกใช้กับภายในกลุ่ม และตนไม่ถูกต้องคิดเป็นกฎหมายทางกายภาพในโลกไฟฟ้าเช่นโอห์มและของ Kirchoff กฎหมาย – การสร้างทางลัดที่ไม่เพียงพอและความขัดแย้งเรากำลังเข้าสู่ยุคทองสำหรับโปรแกรมประยุกต์ของเครือข่ายวิทยาศาสตร์ในการวิจัยใหม่ ซื่อและทีมของเขาเอาแนวคิดวิทยาศาสตร์เครือข่ายที่มีประโยชน์ และได้ให้บัญชีกฎหมายไฟฟ้า พวกเขาทำเช่นนั้น โดยการกำหนดพารามิเตอร์ใหม่ที่เชื่อว่า เกี่ยวข้องกับเครือข่ายพลังงานขนาดใหญ่ รวมทั้ง:เปอร์เซ็นต์ของโหน unserved (คิด) โหน unserved เป็นผู้เปลื้องพลังงานในมืด คอมโพเนนต์ที่สร้างเครือข่ายขนาดใหญ่คิดตามอย่างจริงจังสามารถทำลายเครือข่าย ในขณะที่คอมโพเนนต์ที่ความล้มเหลวนำไปสู่การคิดขนาดเล็กจะมีอิทธิพลสำคัญเปอร์เซ็นต์ของการเชื่อมโยงที่ไม่ร้ายแรง (PNL) นี่คือพารามิเตอร์เกณฑ์เพื่อบ่งชี้ความสามารถในการทนต่อความผิดพลาดเกี่ยวกับซ้ำ ๆ ซาก ๆ ของเครือข่ายทั้งหมด PNL ใหญ่คีย์ระบบแข็งแกร่งได้ระยะการกำเนิด (DG) DG ขนาดเล็กแสดงดีเข้าถึงแหล่งพลังงาน และยิ่งแพร่กระจายออก หรือกระจายศูนย์เปอร์เซ็นต์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า DG ขนาดเล็กไม่จำเป็นต้องดี ขณะนั้นสามารถนำไปอ้างอิงและความไวสูง ควรโหนล้มเหลว แบบมีแพลตฟอร์มซึ่งวิศวกรสามารถจำลองผลกระทบของการเปลี่ยนแปลง และเปรียบเทียบโครงสร้างก่อนที่พวกเขากำลังพัฒนาแม้โปรดปรานอันแข็งแกร่งที่สุด นอกจากนี้ สามารถขยายรูปแบบการไฟฟ้า เช่นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ระบบพลังงานทดแทนชนิดอื่น ๆ"กระดาษของเราเป็นครั้งแรกเพื่อประเมินความแข็งแกร่งอยู่กับเครือข่ายทั้งหมด และ ในเงื่อนไขที่แท้จริงที่สามารถใช้งานได้ กล่าวว่า ซื่อ "เราได้รับความสนใจระดับนานาชาติมากจากนักวิจัยเริ่มใช้รูปแบบของเรา และผมเชื่อว่า มันจะกลายเป็นสำคัญในปีนี้ ใช้ในวงกว้าง ผมเชื่อว่า เรากำลังเข้าสู่ยุคทองสำหรับโปรแกรมประยุกต์ของเครือข่ายวิทยาศาสตร์ทั่วไป รวมทั้ง และไปไกลเกินกว่าตารางอำนาจ"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในขณะเดียวกันการวัดความแข็งแรงของตารางได้กลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นโจมตีไซเบอร์มากขึ้นเป็นภัยคุกคามต่อความมั่นคงของชาติและเจ้าหน้าที่ทั่วโลกแสวงหาวิธีการเพื่อลดความเสียหายในการจัดหาพลังงานกรณีถูกตัดออก. ดร. จิ "ไมเคิล" Tse เชื่อแนวคิดจากสนามยังคงเกิดขึ้นใหม่ของวิทยาศาสตร์เครือข่ายสามารถให้คำตอบกับวัด - และดังนั้นจึงปรับปรุง -. ความทนทานของระบบไฟฟ้าของวิทยาศาสตร์เครือข่ายคือการศึกษาการเชื่อมต่อของเครือข่ายที่ซับซ้อนใช้การเชื่อมโยง (ขอบ) และโหนด ( จุด) วิทยาศาสตร์ได้รับรอบศตวรรษ แต่ได้รับความนิยมในปี 1990 สำหรับการศึกษาของโครงสร้างทางสังคมรวมทั้งปรากฏการณ์เช่นหกองศาแยกและทฤษฎีเล็กโลก วิทยาศาสตร์เครือข่ายได้รับการศึกษาในบริบทของตารางอำนาจก่อน แต่ก) จะได้รับเพียงนำไปใช้กับกลุ่มท้องถิ่นและ b) มันไม่ได้อย่างถูกต้องคิดเป็นกฎหมายทางกายภาพในโลกไฟฟ้า - เช่น Ohms และ Kirchoff กฎหมาย - การสร้างทางลัดไม่เพียงพอ และความแตกต่าง. เรากำลังเข้าสู่ยุคทองสำหรับการใช้งานเครือข่ายของวิทยาศาสตร์ในการวิจัยใหม่ Tse และทีมงานของเขาเอาแนวคิดวิทยาศาสตร์เครือข่ายที่มีประโยชน์และ reformulated ไปยังบัญชีกฎหมายไฟฟ้า พวกเขาทำเช่นนั้นโดยการกำหนดค่าพารามิเตอร์ใหม่ที่พวกเขาเชื่อว่ามีความเกี่ยวข้องกับเครือข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่รวมไปถึง: ร้อยละของโหนด unserved (เล่นสำนวน) โหนด Unserved เป็นผู้ที่ถูกลิดรอนอำนาจในความมืดมน องค์ประกอบที่สร้าง Pun เครือข่ายขนาดใหญ่บนความล้มเหลวอย่างจริงจังสามารถสร้างความเสียหายให้กับเครือข่ายในขณะที่องค์ประกอบที่มีความล้มเหลวที่จะนำไปสู่ปุนขนาดเล็กจะไม่ได้มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญ. ร้อยละของการเชื่อมโยงที่ไม่ร้ายแรง (PNL) นี้เป็นพารามิเตอร์เกณฑ์เพื่อแสดงให้เห็นความสามารถของเครือข่ายทั้งหมดที่จะทนต่อความผิดพลาดเกี่ยวกับการเล่น PNL ขนาดใหญ่เป็นกุญแจสำคัญในระบบที่แข็งแกร่ง. ระยะห่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (DG) ขนาดเล็ก DG บ่งชี้การเข้าถึงที่ดีขึ้นกับแหล่งพลังงานและอื่น ๆ อีกมากมายการแพร่กระจายออกหรือเปอร์เซ็นต์การกระจายอำนาจของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขนาดเล็ก DG ไม่จำเป็นต้องดีในขณะที่มันยังสามารถนำไปสู่การพึ่งพาสูงและความไวควรโหนหนึ่งล้มเหลว. รูปแบบการให้แพลตฟอร์มที่วิศวกรสามารถจำลองผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงและเปรียบเทียบโครงสร้างก่อนที่พวกเขากำลังพัฒนาแม้จะชอบที่ หนึ่งที่แข็งแกร่งที่สุด นอกจากนี้รูปแบบสามารถขยายไปยังประเภทอื่น ๆ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในระบบพลังงานทดแทน. "กระดาษของเราเป็นครั้งแรกเพื่อที่อยู่การประเมินความทนทานสำหรับเครือข่ายทั้งหมดและในแง่ที่เกิดขึ้นจริงที่สามารถใช้งาน" เจกล่าวว่า "เราได้รับความสนใจอย่างมากจากต่างประเทศนักวิจัยเริ่มต้นที่จะใช้รูปแบบของเราและผมเชื่อว่ามันจะกลายเป็นอย่างมีนัยสำคัญในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า วงกว้างมากขึ้นผมเชื่อว่าเรากำลังเข้าสู่ยุคทองสำหรับการใช้งานเครือข่ายของวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปรวมถึงและไปไกลเกินกว่าตารางอำนาจ. "