許多人認(rèn)為，電網(wǎng)正在老化，負(fù)擔(dān)過重并且出現(xiàn)了比以往更多的故障。這些中斷中的任何一個(gè)都可能輕易導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的斷電甚至損壞設(shè)備。

賓漢姆頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)證明，奇異頻譜分析(SSA)算法可能是幫助當(dāng)局遠(yuǎn)程檢測(cè)和定位電網(wǎng)故障的最佳工具。

“從理論上講，SSA算法是準(zhǔn)確，快速檢測(cè)的最佳方法。但是，它并未在實(shí)際的工程應(yīng)用中采用。我們對(duì)電網(wǎng)領(lǐng)域的新應(yīng)用進(jìn)行了改進(jìn)和改進(jìn)，” Yu Chen說，賓漢姆頓大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程副教授，并與楊澤坤，周寧和Aleksey Polunchenko共同撰寫了該論文。

從發(fā)電機(jī)，通過電線，通過燈泡，然后再返回，電路中不會(huì)出現(xiàn)任何中斷，或者沒有任何作用。多個(gè)完整電路(一個(gè)網(wǎng)格)即使一根電線掉線也能保持電流流動(dòng)。

該冗余提供了穩(wěn)定性，但是很復(fù)雜并且充滿了脆弱點(diǎn)。除了簡(jiǎn)單的樹枝在暴風(fēng)雨中打斷電線外，黑客還可以闖入并改變巧妙地流動(dòng)的方式，這可能對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成連鎖反應(yīng)，并可能帶來災(zāi)難性的影響。

當(dāng)前，網(wǎng)格內(nèi)異常的時(shí)間和位置由眾所周知的公式來確定，例如事件開始時(shí)間(EST)算法，該算法計(jì)算不同地理位置上功率變化的不同到達(dá)時(shí)間。即使差異非常小，它們也足以確定變更的位置。

Binghamton團(tuán)隊(duì)使用由Power System Tool箱生成的仿真數(shù)據(jù)來證明，SSA算法在根據(jù)發(fā)電機(jī)或輸電線路問題查找電網(wǎng)變化方面更快，更可靠。SSA甚至可以用來預(yù)測(cè)將來的問題點(diǎn)。

“在目前階段，該算法只能檢測(cè)和定位問題，無法預(yù)測(cè)未來的問題，”周說。“它為下一步奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)：預(yù)測(cè)。能夠迅速發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中的細(xì)微變化，我們的方法有可能通過包含電力系統(tǒng)模型來預(yù)測(cè)未來的問題。”

盡管SSA的有效性得到了證實(shí)，但仍需要進(jìn)行微調(diào)，包括采用更多方法來收集問題的精確地理位置，進(jìn)行更多仿真測(cè)試和收集真實(shí)數(shù)據(jù)以“驗(yàn)證算法并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化以應(yīng)對(duì)更現(xiàn)實(shí)的情況”。

論文“基于奇異頻譜分析的電網(wǎng)中擾動(dòng)開始時(shí)間的快速在線檢測(cè)”已于2016年12月在2015年電氣與電子工程師協(xié)會(huì)全球通信會(huì)議(IEEE GLOBECOM)以及應(yīng)邀在研究生院舉行的技術(shù)研討會(huì)上發(fā)表2016年3月8日，2016年信息安全教育和研究(GERIS)。