[发明专利]一种智能电网信息管理系统复杂性评估方法及系统

权利要求书

1.一种智能电网信息管理系统复杂性评估系统，其特征在于包括：

数据采集模块，用于采集智能电网信息管理系统复杂性评估指标体系对应的数据，或供工作人员手动输入部分指标数据；

评估模块，利用基于结构熵的复杂性评估方法，计算智能电网信息管理系统各个复杂性测量因素的结构熵值，计算得到智能电网信息管理系统的各个复杂性分量和系统整体复杂性评估值；

储存模块，储存数据和评估结果。

2.利用权利要求1所述的一种智能电网信息管理系统复杂性评估系统的评估方法，其特征在于包含以下步骤：

S1、从系统主站层、通信网络层和智能终端设备层三个方面，建立智能电网信息管理系统复杂性评估指标体系；

S2、数据采集模块通过系统自动采集或者手动输入的方式获取相应指标数据，并将数据储存到储存模块；

S3、评估模块再计算各复杂性测量因素的结构熵值；

S4、评估模块基于多维熵空间尺度理论，计算智能电网信息管理系统复杂性分量和系统整体复杂性评估值；

S5、评估模块输出评估结果到储存模块。

3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于：所述步骤S1提及的智能电网信息管理系统复杂性评估指标体系包括：系统主站层、通信网络层、智能终端设备层三个复杂性测量域；系统主站层包括了数据实体集数、数据联系集数、数据属性数、元组数、访问总量5个复杂性测量因素；通信网络层包括通信设备数量、通信设备类型和通信丢包率3个复杂性测量因素；智能终端设备层包括终端设备数量、终端设备类型、数据采集频率3个复杂性测量因素。

4.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：

(1)实体集数

具有相同类型及相同性质或属性的实体能归为一个实体集；在设计时，把电表、变压器、集中器这些具体设备看作实体，也能把设备日冻结数据、月收费情况、更换设备这些抽象概念看作实体；智能电网信息管理系统的E-R模型中，实体用方框来表示，设实体集数为n_e，则实体集的结构熵为：

(2)联系集数

联系是实体与实体之间的相互关联；联系的类型有一对一、一对多、多对一和多对多四种；同一类联系构成联系集；联系集数是指E-R模型中联系集的数量，即E-R模型中菱形的数量；设智能电网信息管理系统中联系集数为n_r，其结构熵为：

(3)数据属性数

属性是指实体集或联系集中每个个体所具有的性质；实体或联系的属性值是存储在系统数据的重要组成部分，每个实体和联系都有属性；每个实体的属性都有各自的值；

数据属性数是指E-R模型中每个实体集和联系集的属性的数量之和，即E-R图中椭圆形符号的数量；设智能电网信息管理系统E-R模型中共有n_p个实体集和联系集，则n_p＝n_e+n_r，第i个实体集或联系集的属性数为n_i，则总的属性数的结构熵为：

(4)元组数

在智能电网信息管理系统中，元组数对应着数据库存储的数据量，是系统主站层复杂性的直接影响因素；一个元组也就是数据表中的一行；一个数据表中的每一个元组均有一个惟一的对应编号即记录号；设智能电网信息管理系统共有n张数据表，其中第i张数据表的元组数为n_ti，则表i中的数据量的结构熵为：

(5)访问总量

系统主站层的动态数据复杂性主要表现为用户对智能电网信息管理系统各页面的数据操作，因而可以用访问总量来分析其复杂程度；

在测量时间内，用户对智能电网信息管理系统各页面的访问操作数量即是访问总量；设智能电网信息管理系统在一段测量时间内，用户对智能电网信息管理系统各页面的访问总量为n_v，则访问总量的结构熵为：

(6)通信设备数量

设智能电网信息管理系统中通信设备的数量为n_c，其结构熵为：

(7)通信设备类型

设智能电网信息管理系统中有n_tc种通信设备，那么通信设备类型的结构熵为：

(8)通信丢包率

设第i种通信设备的通信丢包率为r_i，那么通信设备通信丢包率的结构熵为：

(8)智能终端设备数量

设智能电网信息管理系统中智能终端设备的数量为n_a，其结构熵为：

(9)智能终端设备类型

设智能电网信息管理系统中有n_ta种智能终端设备，那么智能终端设备类型的结构熵为：

(10)数据采集频率

设第i种智能终端设备的数据采集频率为f_i，那么智能终端设备的数据采集频率的结构熵为：

5.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括：

设e_i为系统的一个n维复杂性向量，e_i＝(e_i1，e_i2，……，e_in)，其中e_in表示系统第i层各复杂性指标的结构熵值；根据多维向量空间的欧几里得关系，系统复杂性分量的计算公式如下：

当系统的结构熵矩阵行列数不一致时，对于列数较少的行向量，可用0元素将短缺的行元素补齐，那么张量的形式为：||Φ_i||＝||e_i||，||Φ_i||即是系统第i层的统一结构熵；

若系统各层次的复杂性评价分量具有相同属性，可用下式求整个系统的复杂性统一评估值：

式中，||e_i+1-e_i||是系统i+1层在i层之后所产生的复杂性信息量，m是系统总层数；

如果系统各层次的复杂性评价分量均具有不同的属性，则计算整个系统的复杂性统一评估值的方法为：

当系统中同时存在着部分具有相同属性和部分具有不同属性的复杂性向量时，具有相同属性的向量可利用式(13)来计算其所产生的复杂性信息量，具有不同属性的向量利用式(14)来计算其产生的复杂性信息量，最终二者相加即得系统整体复杂性评估值。