[发明专利]考虑通信脆弱度的互联电网连锁故障风险评估与告警方法

权利要求书

1.一种考虑通信脆弱度的互联电网连锁故障风险评估与告警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构造通信链路和通信节点的脆弱度，即：

步骤1.1：采用通信链路的发送延时、传播延时、队列延时、链路利用率4个通信指标，构造通信链路ij的脆弱度指标，称为链路脆弱度指标E_ij，在不同时间断面下动态对通信链路进行脆弱度评估；

步骤1.2：构造通信节点i的性能脆弱度、拓扑脆弱度、业务关键度3个指标，构造通信节点i的脆弱度指标，称为节点脆弱度指标E_i；在不同时间断面下动态对每个通信节点进行脆弱度评估；

步骤2：构造考虑通信脆弱性的互联电网连锁故障停运概率模型，即：

步骤2.1：构造连锁故障路径的发生概率P_L-ev，式中，c表示故障级数，F_k(c)表示第c级电力支路k的支路停运概率；N表示该路径经历的总级数；

步骤2.2：对通信网络脆弱性进行多角度的监视和告警及考虑通信延时下互联电网支路停运概率的重新计算；

1)对各业务通信脆弱度的监视与告警

首先检查所有业务的端到端通信延时，如果业务k的端到端通信延时超过通信延时需求上限、或者超过该通信延时需求的80％但是小于通信延时需求，就由业务路由矩阵R_mn的第k行中元素值为1的各元素，得到业务k路由经过的各通信节点编号，形成业务k的通信节点集合C_k，再计算得到该集合中各通信节点的脆弱度，构造该集合中通信节点i的脆弱度激增率A_i，为该通信节点当前时刻脆弱度E_i(t)和上一时刻脆弱度E_i(t-1)的差值与上一时刻脆弱度E_i(t-1)的比值乘以100所得值，即A_i＝(E_i(t)-E_i(t-1))/E_i(t-1)×100；

针对业务k，收集源头节点和与其直接连接通信节点之间的通信链路、所经通信节点之间的通信链路、目标通信节点和与其直接连接通信节点之间的通信链路、C_k中各通信节点的脆弱度，从大到小进行排列，找到脆弱度最大的通信链路、通信节点，用于说明是由于它们的脆弱度变大造成该业务的延时变大；

当某通信节点的脆弱度激增率超过激增率阈值，则确定该通信节点的状态为告警状态，向工作人员发出“通信节点脆弱度激增”告警；

2)如果发现在同一个时刻下多个通信节点的脆弱度激增率都超过激增率阈值，则判断此时通信网络多点同时遭受分布式拒绝式攻击，发出“遭受分布式拒绝式攻击”告警；然后提取与这些通信节点相连的各通信链路的脆弱度，对它们从大到小进行排序，找到脆弱度激增率排在前列的通信链路，用于说明是由于它们的脆弱度激增造成对应通信节点的脆弱度激增；

3)对于端到端延时超过服务质量需求的业务，将其源头的通信节点，定义为不可观测通信节点，对应源头电力节点的潮流数据变为不可观测，就沿用前一时刻的节点潮流数据，重新进行潮流计算，得到考虑业务通信延时下各支路的停运概率；并向工作人员发出“通信延时超时”告警；

同样，针对通信延时超时的业务，收集源头节点和与其直接连接通信节点之间的通信链路、所经通信节点之间的通信链路、目标通信节点和与其直接连接通信节点之间的通信链路、C_k中各通信节点的脆弱度，从大到小进行排列，找到脆弱度激增率排在前列的通信链路和通信节点，用于说明是由于它们的脆弱度变大造成该业务的延时变大；

步骤3：对互联电网连锁故障路径的综合风险进行评估与告警，即：

步骤3.1：定义连锁故障路径L的综合风险度为R_iskL-ev，R_iskL-ev＝P_L-ev*C_L-ev，P_L-ev为连锁故障路径L的发生概率指标，C_L-ev为连锁故障路径L的综合后果指标；

步骤3.2：考虑通信网络的脆弱性，对互联电网连锁故障路径进行综合风险评估

当电力元件发生故障跳闸后，利用考虑通信网络脆弱性的支路停运概率，对该支路的相邻支路和次相邻支路、互联电网关键断面支路的停运概率分别计算，从大到小进行排序，将排在前列的支路停运概率大的支路，分别作为下一级故障支路断开，直至互联电网崩溃或解列，形成多条互联电网连锁故障路径；采用综合风险度对不同时间断面下各连锁故障路径的综合风险值进行排序，统计获得排在前列的最能发生的互联电网连锁故障路径；

步骤3.3：考虑通信网络不可观测率给出综合风险评估的告警

在互联电网连锁故障路径评估过程中，如果发现通信网络的不可观测率超过阈值，就判断通信网络此时遭受了严重的攻击或损坏，发出“综合风险评估可疑”严重告警。