[发明专利]一种城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法

说明书

本发明公开了一种城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法，包括：S1、结合综合管廊和综合能源系统以及二者的关联性，建立城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型；S2、实时采集综合能源系统的中各能源需求节点的实际能源需求量、攻击成本和保护成本，输入到城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型中，得到城市管廊综合能源系统的脆弱性评估结果。采用通过结合综合管廊和综合能源系统，并考虑综合管廊和综合能源系统间的地理关联所建立的城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型，准确度较高。另外，本发明所提供的方法能够准确求解出城市管廊综合能源系统在蓄意攻击下最优保护策略，帮助城市管理者在有限的成本下做出最优的保护决策，减少系统的损失。

技术领域

本发明属于关键基础设施韧性领域，更具体地，涉及一种城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法。

背景技术

综合管廊是城市管道的地下综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将各种工程管线集中于该空间内敷设，实施统一规划、统一设计、统一建设和统一管理，是保障城市运行的重要基础设施和生命线。如今，综合管廊在许多现代城市广泛建造。然而，修建综合管廊带来了新的威胁，城市综合管廊网络是城市综合能源系统的载体，由于综合管廊增加了城市基础设施系统之间的地理相互依赖性，当城市管廊遭受到破坏时，城市综合能源系统便会遭到破坏，能源是为人类一切生产活动提供能量的物质资源，因此综合管廊的破坏可能导致所有携带系统的破坏。

现有的城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法主要关注综合管廊的修建为城市带来的便捷，如方便集中管理和维修、减少线路管道的裸露、使得城市更加美观等。然而，现有的方法都忽略了城市综合管廊作为城市综合能源系统的载体，与城市基础设施系统之间存在地理相互依赖关系，当城市管廊的被破坏时，综合能源系统也会被极大破坏，脆弱性评估结果的准确率较低。

综上所述，提供一种准确率较高的城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法，用于解决现有技术由于忽略城市综合管廊与城市基础设施系统之间存在地理相互依赖关系而导致的脆弱性评估准确率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种城市管廊综合能源系统的脆弱性评估方法，包括以下步骤：

S1、结合综合管廊和综合能源系统以及二者的关联性，建立城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型；

S2、实时采集综合能源系统的中各能源需求节点的实际能源需求量、攻击成本和保护成本，输入到城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型中，得到城市管廊综合能源系统的脆弱性评估结果。

进一步优选地，步骤S1中建立城市管廊综合能源系统的脆弱性评估模型的方法，包括以下步骤：

S11、实时采集综合管廊的结构信息数据、综合能源系统的结构数据和供给需求数据以及综合管廊和能源系统的耦合信息；

S12、基于所采集的综合管廊的结构信息数据、综合能源系统的结构数据和供给需求数据，构建综合管廊和综合能源系统的网络模型；

S13、根据综合管廊和综合能源系统的网络模型和耦合信息、实时攻击成本和保护成本，构建攻击约束和保护约束；

S14、根据综合管廊和综合能源系统的网络模型和耦合信息，确定综合管廊和综合能源系统的地理关联约束；

S15、根据所得综合能源系统的网络结构，确定综合能源系统中各能源系统的运作模型，构建各能源系统的运作约束；

S16、根据所得综合能源系统的网络结构，以及综合能源系统中各能源系统的运作模型，构建综合能源系统中各能源系统间的关联关系约束；