[发明专利]一种电网重要基础设施脆弱性指数确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网重要基础设施脆弱性评价技术，具体涉及一种电网重要基础设施脆弱性指数确定方法。

背景技术

随着经济的发展，电力系统已经步入了大电网、大机组和高电压时代，电网大规模互连实现了更大范围内资源的优化配置，但同时也降低了系统的安全稳定程度。电网的物理组成部分—重要基础设施包括枢纽变电站、换流站、特高压线路等对电网系统的稳定性起着关键作用，但在自然灾害及人为破坏致灾因子的作用下，电网基础设施本体受到损坏或故障会导致系统全部或部分功能丧失，并造成一定的损失。长期以来，电力系统安全性评价主要是针对电力系统本身建模和故障分析计算，对于脆弱性研究不足，尤其是对电网重要基础设施(电网的重要枢纽变电站、换流站，特高压线路等)的脆弱性分析和研究则更少。在电网基础设施脆弱性评价技术中，评价指标的赋值和计算方法是影响评价结果的关键问题之一，对评价指标客观合理的赋值并进行科学计算是科学评价的前提，关系到评价结果的可信度。

当前对于指标体系赋值和计算的方法主要包括专家调查法，层次分析法、模糊综合评价和危险指数评价法等。

专家调查法：是一种定性风险分析方法，通过征求大量专家意见，对其进行分析、处理和归纳的定性分析法。该方法是一种最常见、最简单、易于应用的分析方法。在电网基础设施脆弱性评价过程中，由于大量数据的获取有一定的难度，因此还需要采取一些定性分析。

层次分析法：是一种定性与定量相结合的多目标决策分析方法，其基本思想是把复杂的问题分解成若干层次和因素，在同层次各要素间简单地进行比较、判断和计算，以获得不同要素和不同备选方案的权重。这种方法改变了最优化技术处理问题的局限，通过对同层次要素之间进行比较、判断和计算，确定各指标权重，简单、直观，容易掌握，同时也是—种很好的评价方法。在电网基础设施脆弱性评价指标体系，各层次不同要素的相对重要性需要利用层次分析法加以确定。该方法简单明了，可用于存在不确定性和主观信息的情况，并允许运用经验、洞察力和直觉。缺点是不能为决策提供新方案、定量数据较少、权重难以确定且特征值和特征向量求解过程比较复杂。

模糊综合评价法：定量评价方法，是根据给出的评价标准和实测值，经过模糊变换对事物做出评价的一种方法，事物往往具有多种属性，故对事物的评价必须同时考虑各种因素，但很多问题往往难以用一个简单的数值表示，即常常带有模糊性，这时就应该采用模糊综合评价。模糊综合评价法也可以用于评价电网基础设施的脆弱性。该方法计算复杂，指标向量的确定主观性较强，当指标集较大时，会出现权向量和模糊矩阵不匹配，导致评价结果超模糊。

危险指数评价法：定量风险评价方法，是从安全角度出发，对所要分析问题，确定其工艺及操作有关危险性，通过对工艺属性进行比较分析计算，进而确定哪一个区域的相对危险性更大，对重点关键的区域单元(危险性大的单元)进行进一步的安全评价补偿。指数评价法最为典型的是美国道化学公司的火灾爆炸指数评价法。这种方法是根据工厂所用原料的一般物理化学性质，结合它们具有的特殊危险性，再加上进行工艺处理时的一般和特殊危险性，以及量方面的因素，换算成火灾爆炸指数，然后按指数大小进行危险等级划分。最后根据不同等级确定在建筑结构、消防设备、电器防爆、监测仪表、控制方法等方面的安全要求。指数计算法通过查表的方法确定指标取值，能够避免指标权重确定的主观性缺陷，运用简单的加法和乘除运算可得到评价对象的脆弱性，方法简单、操作性强，可以很好弥补以上方法的不足。

电网重要基础设施脆弱性是指电网重要基础设施在自然灾害和人为破坏等突发事件的外力干扰下，基础设施本体损坏或故障，致使系统全部或部分功能丧失，并造成一定的损失的可能性、程度及其恢复能力。对于建立的电网重要基础设施脆弱性评价指标体系，采用传统的方法不能客观定量的电网重要基础设施总体脆弱性，尤其是对于不同指标的权重无法衡量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电网重要基础设施脆弱性指数确定方法，该方法包括确定了指标取值范围，划分了脆弱性等级，通过计算确定电网基础设施的脆弱性指数及脆弱性等级，该方法在综合比较分析现有指标体系赋值和计算方法的基础上，结合电网重要基础设施特征建立，通过该方法计算得出的脆弱性指数可以客观定量衡量电网重要基础设施脆弱性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：