[发明专利]考虑风险状态传播的电力信息物理系统风险传播分析算法

说明书

本发明公开了一种考虑风险状态传播的电力信息物理系统风险传播分析算法。建立风险传播架构，系统分为电力、电力信息和信息空间，风险传播分为信息空间内、电力空间内、电力和信息空间之间的风险传播，空间内存在节点；构建风险传播模型和风险状态传播矩阵，求解风险状态传播矩阵，求得风险下不同次风险传播后的系统风险状态向量，演化各节点风险传播过程，直至达到稳定状态，风险传播结束；通过分析风险影响找出风险高敏感性节点。本发明解决风险在不同空间内和空间传播的特性和系统的结构特性对风险传播的影响分析问题，量化电力信息物理系统网络结构和风险的传播路径，揭示风险变化过程，找出风险高敏感性节点。

技术领域

本发明属于电力信息物理系统的空间风险传播计算分析领域，具体涉及一种考虑风险状态传播的电力信息物理系统风险传播分析算法。

背景技术

近年来，在世界范围内的节能减排浪潮和信息技术快速发展的推动下，电力系统正在发生深刻的变革。伴随着智能电网步入成熟发展期，电力系统在技术特征上将向新一代电力系统演进，在功能形态上将向能源互联网演进。电网与其他能源、能源系统与信息系统以前所未有的大一统趋势加速融合。

随着电气化进程加快推进，新能源高比例接入、新型用能设备广泛应用，“大云物移智”技术深入融合，传统电网的物理特性、运行模式、市场形态发生了根本改变，正在向“广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控”逐步转变。要实现上述目标，先进信息通信技术的引入与融合对于电力系统尤为关键。电力信息物理系统是将信息资源与电力系统深度融合所构成的新型系统，具有明显强于现有智能电力系统的适应性、灵活性、安全性和可靠性。但也正是由于信息系统和电力系统的高度融合，使得电力信息物理系统这个新型电力系统的运行与控制的复杂度大大增强，对系统的可靠、安全运行提出了更高的要求。现阶段，亟需开展电力信息物理系统风险研究，为电力信息物理系统的大规模工程实践奠定基础。由于信息系统的风险会传播到电力系统，从而危害电力系统的正常运行，所以针对该风险传播过程的研究在电力信息物理系统风险研究中尤为必要。

目前，针对电力信息物理系统风险传播的论述还比较有限，电力信息物理系统风险传播尚处于起步阶段。而且现有的研究都没有深入分析风险在不同空间内和空间传播的特性，系统的结构特性对风险传播的影响和风险传播对系统各设备的影响。

现有技术的缺点总结如下：

现有技术缺点1：现有的研究没有深入分析风险在不同空间内和空间传播的特性。

现有技术缺点2：现有的研究都没有深入分析系统的结构特性对风险传播的影响。

现有技术缺点3：现有的研究都没有深入分析风险传播对系统各设备的影响

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种考虑风险状态传播的电力信息物理系统风险传播分析算法，综合考虑风险在不同空间内和空间传播的特性，系统的结构特性对风险传播的影响和风险传播对系统各设备的影响。

本发明针对电力信息物理系统的特点，建立电力信息物理系统风险传播架构；然后，针对风险传播特点，构建了基于马尔科夫过程的风险传播模型，该模型从电力信息物理系统自身的系统结构出发，考虑了风险在信息空间，电力空间和跨空间的传播机制，以模拟电力信息物理系统的故障演化过程；最后，通过分析风险对电力信息物理系统的空间影响，找出系统风险高敏感性节点。

如图1所示，本发明采用的技术方案包括如下步骤：

第一步：建立电力信息物理系统风险传播架构；

本发明中的电力信息物理系统风险传播架构是：在电力信息物理系统中，电力和信息空间之间风险反复传播，致使故障不断向相邻、次相邻元件及更远的元件传播，最终导致整个网络大面积故障的过程称为风险传播。