[发明专利]一种基于链型风险元传递的电力业务事故链风险评估方法

说明书

本发明提出一种基于链型风险元传递的电力业务事故链风险评估方法，评估考虑了电力通信系统中节点风险的多种状态，能够更加全面地分析风险传递路径，细化风险状态，加强风险管控，事故链风险评估的步骤包括：步骤1：将电力通信系统进行抽象，构成通信系统拓扑结构图；步骤2：收集电力通信系统面临的风险元以及系统运行的历史数据，计算节点间的风险传递关系；步骤3：根据条件概率公式定义链型风险元传递函数，可得到初始节点风险元通过电力信息物理融合系统路径引发连锁故障使某节点风险状态的概率；步骤4：根据电力业务在不同风险状态下发生事故的损坏程度，计算某条事故链下的风险。

技术领域

本发明属于电力系统连锁故障风险领域，尤其涉及一种基于链型风险元传递理论的电力业务事故链风险评估方法。

背景技术

随着综合能源系统建设的大力推进，传统电力系统发展为信息物理融合系统是大势所趋。电力信息物理融合系统的主要功能是协调处理各种电力业务数据信息并给出优化调度指令，比如电价调整信息、切负荷信息等。电力业务根据其不同职能，在传输优先级、实时性、可靠性等指标上有不同的要求，而在信息系统中各电力业务数据信息交互是通过信道传输完成的，传输过程中信息受网络攻击、连锁故障影响可能发生延迟、误码，这会对电力业务的传输优先级、实时性、可靠性等要求造成威胁，从而使电力业务失效，危害电力信息物理融合系统的稳定运行。我国学者在对电力信息物理融合系统中电力业务安全问题的研究方面取得了许多重要成果，比如电力通信系统可靠性分析、连锁故障分析等，但在评估方法上仍然采用的是对传统电力系统可靠性评估的解析法或蒙特卡洛模拟法以及故障树等方法，仅考虑到元件故障和正常运行两种状态，而由于电力信息物理系统包含了两类异质系统，并且相互耦合，情况较为复杂，这些方法对于系统风险的评估不够全面。因此，开发出一种从更加全面、综合的角度对电力通信系统风险进行研究的方法，运用链型风险元传递理论对电力业务相关事故链的风险进行评估。

发明内容

本发明公开一种新的方法，利用链型风险元传递理论的评估方法，对电力通信系统中影响通信业务安全的关键风险路径进行搜索、评估，有利于识别出高危故障链，提高电力信息物理融合系统安全防范。

本发明公开的基于风险元传递理论的电力业务事故链风险评估方法，事故链风险评估方法包括以下步骤：

步骤1：将电力通信系统中路由器、断路器、通信业务终端等抽象为节点，线路抽象为边，构成通信系统拓扑结构图；

步骤2：收集电力通信系统面临的风险元以及系统运行的历史数据，计算节点R_i到节点R_i+1之间的风险传递关系，具体计算公式为：

R_i+1＝R_i·A_i

式中，A_i为风险状态空间概率转移矩阵，R_i为包含随机风险状态的节点风险元；

步骤3：根据条件概率公式定义链型风险元传递函数，可得到初始节点风险元通过电力信息物理融合系统路径引发连锁故障使某节点处于第i个风险状态的概率，具体计算公式为：

P(i)＝P(R_i＝X_i|R_i-1＝X_i-1,R_i-2＝X_i-2,...,R₁＝X₁)

式中，X_i∈(Q₁,Q₂,...,Q_n)为风险元的某种随机风险状态，P(i)为风险元R_i处于状态X_i的概率；

步骤4：根据电力业务在不同风险状态下发生事故的损坏程度，计算某条事故链下的风险，具体计算公式为：