[发明专利]一种预警准确的电网安全预警系统

权利要求书

1.一种预警准确的电网安全预警系统，其特征在于，包括电网信息采集子系统、电网脆弱性评估子系统、预警子系统和安全防护子系统，所述电网信息采集子系统用于采集电网的运行参数，所述电网脆弱性评估子系统用于根据电网的运行参数对电网的脆弱性进行评估，获取电网脆弱性评估结果，所述预警子系统用于根据所述电网脆弱性评估结果发出电网安全预警，所述安全防护子系统用于根据预警情况采取措施对电网进行安全防护，所述预警子系统包括预警模块、通信模块和用户终端，所述预警模块用于向用户终端发送预警信息，所述通信模块用于建立预警模块和用户终端之间的数据连接，所述用户终端用于接收所述预警信息，所述电网脆弱性评估子系统包括模型建立模块、指标确定模块和脆弱性评估模块，所述模型建立模块用于构建电网结构模型，所述指标确定模块用于确定电网的综合评价指标，所述脆弱性评估模块用于根据电网结构模型和综合评价指标对电网结构的脆弱性进行评估，所述模型建立模块用于构建电网结构模型，具体为：将电网结构表示为拓扑网络G(U，L)，其中，U＝{u₁，u₂，…，u_N}为节点集，表示变电站，N表示节点数目，L＝{l₁，l₂，…，l_M}为边集，表示输电线路集合，M表示输电线路数目，所述指标确定模块包括第一评价指标确定子模块、第二评价指标确定子模块和综合评价指标确定子模块，所述第一评价指标确定子模块用于确定反映电网运行状态的第一评价指标，所述第二评价指标确定子模块用于确定反映电网运行状态的第二评价指标，所述综合评价指标确定子模块根据第一评价指标和第二评价指标确定电网的综合评价指标，所述第一评价指标具体采用下式确定：

上述式子中，Z₁表示第一评价指标，N′表示发生故障后电网的节点数，N表示初始时刻电网的节点数；第一评价指标越大，电网运行状态越好；

所述第二评价指标具体采用下式确定：

上述式子中，Z₂表示第二评价指标，F_l表示线路l的传输功率，D′表示发生故障后的电网，D表示初始时刻的电网；第二评价指标越小，电网运行状态越好；

所述综合评价指标具体采用下式确定：

上述式子中，Z表示综合评价指标；综合评价指标越大，表示电网运行状态越好。

2.根据权利要求1所述的预警准确的电网安全预警系统，其特征在于，所述脆弱性评估模块包括第一评估子模块和第二评估子模块，所述第一评估子模块用于对电网结构的脆弱性进行一次评估，所述第二评估子模块用于对电网结构的脆弱性进行二次评估。

3.根据权利要求2所述的预警准确的电网安全预警系统，其特征在于，所述第一评估子模块用于对电网结构的脆弱性进行一次评估，具体为：

计算电网综合评价指标的初始值；随机移除一定比例的节点，计算电网综合评价指标，得出移除节点比例与电网综合评价指标变化的关系，根据电网综合评价指标变化情况对电网结构的脆弱性进行评估，获取一次评估结果；

所述第二评估子模块用于对电网结构的脆弱性进行二次评估，具体为：

计算节点的特征参数；计算电网综合评价指标的初始值；按照节点的特征参数从大到小，移除一定比例的节点，计算电网综合评价指标，得出移除节点比例与电网综合评价指标变化的关系，根据电网综合评价指标变化情况对电网结构的脆弱性进行评估，获取二次评估结果；

所述计算节点的特征参数，具体为：

上述式子中，s_i表示节点i的特征参数，ρ_jk表示从节点j到节点k的所有最短路径的数目，ρ_jk(i)表示从节点j到节点k的所有最短路径中，经过节点i的数目；节点的特征参数越大，表示节点在网络中越重要。