[发明专利]一种电网基础设施脆弱性评价方法

权利要求书

1.一种电网基础设施脆弱性评价方法，所述电网基础设施包括枢纽变电站、换流站及特高压线路，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

(1)构建电网基础设施的评价指标体系；

(2)获取评价指标体系中指标数据并对其进行处理；

(3)确定电网基础设施脆弱性中的压力指数值VP、状态指数值VS和响应指数值VR；

(4)根据压力指数值VP、状态指数值VS和响应指数值VR，建立三角图的基本模型；

(5)构建三角分类图，进行电网基础设施脆弱性分类研究，并对脆弱性趋势进行评价；

所述步骤(1)中，评价指标体系中的指标包括压力指标、响应指标和状态指标；

所述步骤(4)中，根据电网基础设施的三个评价指标的相对大小，判断电力系统当前的脆弱性处于何种状态：

如果压力指标的值大，那么标明当前电力系统所处周围环境给其施加的压力大，容易受到外界影响；如果响应指标的值大，则说明为保证电力系统正常运行所采取的响应措施未有效，对外界压力的抵抗性能弱；如果状态指标的值大，说明当前电力系统一次设备和基础设施的安全运行状态差，电力系统中各种运行参数偏离正常的范围，抵抗外界干扰的能力弱；

三角图的基本模型为：将压力指标、响应指标和状态指标的指数值占三个指数值之和的比例作为对应的指标值，将压力指数值VP、状态指数值VS和响应指数值VR所占的比例记作VP’、VS’和VR’，将其作为终值，即：VP’＝VP/(VP+VS+VR)，VS’＝VS/(VP+VS+VR)，VR’＝VR/(VP+VS+VR)，VP’+VS’+VR’＝1。

所述步骤(5)中，若单一或2个指标脆弱性值所占的比例超过电网基础设施脆弱性总指数的80％，则电网基础设施认为是具有该特征的脆弱性；将三角图中的各边分为三段，分别是0～0.2、02～0.8和0.8～1；根据压力P、状态S、响应R三个综合指标指数方面的相对比例，构建电网基础设施脆弱性三角分类图；

对电网基础设施的脆弱性分类及脆弱性趋势进行评价时，将电网基础设施脆弱性分为7类：压力型脆弱性P；状态型脆弱性S；响应型脆弱性R；压力-状态型脆弱性PS；压力-响应型脆弱性PR；状态-响应型脆弱性SR和压力-状态-响应型脆弱性PSR；

分别将每一个指标划分为“很低”、“低”、“一般”、“高”和“很高”5个范围，即将每个轴从小到大分为5段，分别是0～0.2、0.2～0.4、0.4～0.6、0.6～0.8，0.8～1.0，三角分类图表明3个评价指数P，S和R的相对比例，根据3个评价指标指数相对比例的变化，在三角分类图中辨别出T1～T6的6个不同的运动方向，分别代表6种变化趋势，分别为状态-响应化趋势、响应化趋势、压力-响应化趋势、压力化趋势、压力-状态化趋势和状态化趋势。

2.如权利要求1所述的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中，通过现场调研或者专家咨询法获取评价指标的原始指标数据及指标值，并对所获取的原始指标数据进行无量纲化处理。

3.如权利要求1所述的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中，评价指标与脆弱性的相关性包括压力指标与脆弱性呈正相关，即压力越大，脆弱性越大；状态指标和响应指标则与脆弱性呈负相关；根据压力指标、状态指标和响应指标与脆弱性的相关性，按照各类指标取值的标准，确定电网基础设施脆弱性中的压力指数值VP、状态指数值VS和响应指数值VR，计算表达式分别如下：

$VP=A_{11}+A_{12}+B_{11}+B_{12}+...+J_{11}+J_{12}=\underset{P=A}{\overset{J}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{2}{\Σ}}{P}_{Ai}---1);$

$\begin{array}{c}VS=\[{A^{\′}}_{11}+\frac{1}{2}({A^{\′}}_{21}+{A^{\′}}_{22})+\frac{1}{2}(A_{31}^{\′}+A_{32}^{\′})\]+\mathrm{...}\[G_{11}+\frac{1}{2}(G_{21}+G_{22})+\frac{1}{2}(G_{31}+G_{32})\]\\ =\underset{S=A^{\′}}{\overset{G}{\Σ}}\[S_{11}+\frac{1}{2}(S_{21}+S_{22})+\frac{1}{2}(S_{31}+S_{32})\]\end{array}---2);$

$VR=\[A_{11}^{\′\′}+\frac{1}{2}(A_{21}^{\′\′}+A_{22}^{\′\′})\]+...\[K_{11}+\frac{1}{2}(K_{21}+K_{22})\]=\underset{R=A^{\′\′}}{\overset{K}{\Σ}}\[R_{11}+\frac{1}{2}(R_{21}+R_{22})\]---3);$

其中：A₁₁和A₁₂分别表示地震的地理位置和抗震等级，B₁₁和B₁₂分别表示风灾的地理位置和抗风等级，J₁₁和J₁₂分别表示意外破坏的人口密度和工程施工及车辆交通情况；P表示单个压力指标，A表示第一个地震压力指标，J表示总的压力指标个数，最后取值为意外破坏压力指标；A'₁₁表示变压器的状态分类，A'₂₁和A'₂₂分别表示变压器运行缺陷的电压等级和运行年限，A'₃₁和A'₃₂分别表示变压器故障停运率的电压等级和运行年限；G₁₁表示组合电器的状态分类，G₂₁和G₂₂分别表示组合电器运行缺陷的电压等级和运行年限，G₃₁和G₃₂分别表示组合电器故障停运率的电压等级和运行年限；S₁₁表示状态指标总的状态分类，S₂₁和S₂₂分别表示状态指标运行缺陷总的电压等级和运行年限，S₃₁和S₃₂分别表示状态指标故障停运率总的电压等级和运行年限；S表示单个状态指标，A'表示第一个变压器状态指标，G表示总的状态指标个数，最后取值为组合电器状态指标；A″₁₁表示主变压器保护单元的状态分类；A″₂₁和A″₂₂分别表示主变压器保护单元恢复供电的恢复供电方式和恢复供电时间；K₁₁表示RTU单元技术状态的状态分类，K₂₁和K₂₂分别表示RTU单元恢复供电的恢复供电方式和恢复供电时间；R表示单个响应指标，A”表示第一个主变压器保护单元指标，K表示总的响应指标个数，最后取值为RTU单元响应指标。