ارزيابي شبكه به‌هم‌پيوسته سيستم قدرت و شبكه مخابراتي با استفاده از نظريه تراوش

پيشرفت‌هاي اخير در حوزه فناوري اطلاعات و ارتباطات، بهره‌برداران سيستم قدرت را بر آن داشت تا براي تداوم كاركرد عادي اين زيرساخت حياتي از شبكه مخابراتي مدد بجويد. اتصال شبكه مخابراتي به سيستم قدرت گرچه موجب تسهيل در بهره‌برداري از آن شد، ولي بااين‌حال، مسائلي را سبب شد كه پيش‌تر متصور نبود. يكي از اين مسائل سرايت يك آسيب از زيرساختي به زيرساخت ديگر است. گاه اين آسيب تا آنجا پيش مي‌رود كه ديگر اتصالي ميان زيرساخت‌ها باقي نمي‌ماند. در اين مقاله، از نظريه تراوش براي يافتن آستانه انفصال زيرساخت‌هاي به‌هم‌پيوسته از يكديگر استفاده شده است. دو زيرساخت حياتي به‌صورت شبكه‌اي به‌هم‌پيوسته مدل شده و سپس به سه گراف مجزا تفكيك شده است. با استفاده از ماتريس‌هاي مجاورت اين سه گراف و بدون شبيه‌سازي واقعي هيچ فرآيند تراوشي، دياگرام تغيير فاز شبكه به‌هم‌پيوسته رسم مي‌گردد. همچنين حياتي‌ترين اتصالات ميان دو زيرساخت و آسيب‌پذير‌ترين نقاط هر زيرساخت از نتايج حاصل از تحليل مدل حاضر شناسايي مي‌گردد. اين نتايج مي‌تواند در تدوين دستورالعمل اتصال شبكه مخابراتي به سيستم قدرت به‌كار رود.

Recent advances in the field of information and communication technology (ICT) have led power system's operators to seek assistance from communication network for the continuity of normal operation of this critical infrastructure. However, connecting the communication network to the power system facilitated its operation, but nevertheless caused issues that were not previously apparent. One of these issues is the infection of damage from one infrastructure to another. Sometimes this damage goes so far as not to leave any connection between the infrastructures. In this paper, percolation theory has been used to find the threshold of disconnection of interconnected infrastructures. Two critical infrastructures are modeled as an interconnected network and then it is decomposed into three distinct graphs. By using the adjacency matrices of these three graphs, without actually simulating of any percolation process, the phase change diagram of interconnected network is drawn. Also, the most vital connections between the two infrastructures and the most vulnerable nodes of each infrastructure are identified from the consequences of the present model analysis. These results can be used in code regulation for connection of communication network to the power system.