[发明专利]一种电力通讯系统可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种电力通讯系统可靠性评估方法。该方法首先将电力信息系统抽象为复杂网络；在此基础上，考虑电力信息系统在实际物理世界的分布，改进了经典的负载‑容量模型使其满足电力信息系统实际运行特性；提出了两种电力通讯系统可靠性评估指标；在此基础上使用蒙特卡洛模拟法建立了完整的电力通讯系统可靠性评估方法。本发明可评估电力通讯系统的可靠性，并可对电力通讯系统存在的薄弱环节进行识别并预警，帮助调度和规划人员感知并消除电力通讯系统的潜在隐患，保障电网安全稳定运行。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种电力通讯系统可靠性评估方法。

背景技术

随着电力系统整体智能化水平的提高，电力业务种类与数量不断增多，电力通讯系统与原有的一次系统之间联系愈加密切，电力生产和管理越发的依赖电力通讯系统的正常工作。因此，通过对电力通讯系统进行可靠性评估，可以以最小代价提升电网的整体安全性和稳定性。

在传统的网络分析技术中，主要有基于规则的扫描分析方法和基于模型的形式化建模分析方法。这些方法通过引入模型对级联故障过程进行整体分析，但是不能直接量化网络中的弱点，更不能分析网络效能在攻击后的变化情况，难以考察网络在级联故障结束后对业务运行的影响程度。而传统的复杂网络领域的级联失效负载-容量模型，是基于以下三个假设的：

(1)每个节点或者链路的最大负载正比于其初始负载；

(2)每个时间单位内，网络中任意两个节点间都交换一个单位的信息、能量或者数据包，而且交换的路径是依据最短路径进行选择的；

(3)正常情况下，网络处于一种自由流的状态，此时节点的负荷即为节点的介数大小。

这些假设在诸多通讯网络中都是广泛适用的，然而，由于分层的网络结构和特殊的通讯形式，这些假设并不适用于电力通讯系统。例如，在调度中心和厂站自动化系统之间会存在上行数据和下行命令，但是厂站自动化系统之间并不会直接互相传输数据，该假设的第二条无法适用于电力信息系统。

本方法将电力通讯系统抽象为复杂网络，根据电力通讯系统实际运行特点且考虑电力通讯系统节点在实际物理系统中的分布，改进了经典的负载-容量模型。在此基础上，提出了两种系统损失指标和可靠性评估指标，从而从多角度进行电力通讯系统可靠性评估，有利于控制电网的安全水平，确保电网安全运行。

因此，设计良好有效的电力通讯系统可靠性评估方法是本申请人致力于解决的问题。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电力通讯系统可靠性评估方法，通过该方法能够从网络拓扑和网络性能角度评估电力通讯系统的可靠性，帮助运行人员全面感知电力通讯系统的整体运行状况，进而分析高风险的关键节点，以便及时采集控制措施消除风险，保障电网安全稳定运行。

实现上述目的的技术方案是：

一种电力通讯系统可靠性评估方法，包括下列步骤：

步骤S1：输入电力一次系统模型数据、通讯站点可靠性数据和电力通讯系统模型数据，根据电力通讯系统模型数据建立网络拓扑模型；

步骤S2：根据步骤S1中输入的电力一次系统模型数据和建立的电力通讯系统网络拓扑模型，计算初始状态下电力通讯系统各节点的负载，进而求取各个节点的负载限值；

步骤S3：对通讯设备进行非序贯蒙特卡洛抽样，得到系统状态j；

步骤S4：分析此时的通讯节点失效状况，更新电力通讯系统网络拓扑模型，计算此时各个节点的负载情况；

步骤S5：根据步骤S4中计算得到的节点负载状况和步骤S2中计算得到的节点负载限值，判断是否有新的节点出现负载越限状况，若否，则进行步骤S7；若是，则执行步骤S6；