[发明专利]一种基于网络依存关系的连锁故障风险评估方法

说明书

本发明公开了一种基于网络依存关系的连锁故障风险评估方法，包括：1构建电力信息物理系统，改进网络依存关系的条件，2构建风险传递函数，形成信息节点的初始故障集，3选取初始故障，故障因风险传递在电网与信息网之间跨空间传播，4根据风险传递函数，选取电网的初始故障线路和后续故障线路，若相应故障开断信息上传至调度中心，调度中心下发相应控制命令；若信息上传不成功，则调度中心无控制，保护和安稳装置根据系统状态动作，5遍历初始故障集，重复步骤3‑步骤4至满足结束条件，记录事故链数据并计算风险。本发明在网络依存的基础上，加入对电网及信息网自身传输特性的考虑，从而研究故障的跨空间传播过程，为电力信息物理系统连锁故障的防控提供理论指导。

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体的说是一种基于网络依存关系的连锁故障风险评估方法。

背景技术

电力信息物理系统中电网和信息网相互依存，故障在两个网络间跨空间传递，导致电网和信息网不同程度的受损，造成严重的经济损失。当前大多数学者在研究网络依存关系的时候仅考虑网络结构特性对电力信息物理系统的影响，对电网与信息网的自身特性研究较少。且在对电力信息物理系统的研究中，主要针对由单一网络攻击或信息网自身故障引起的连锁故障，并未将两者结合起来考虑。且在对电力信息物理系统连锁故障进行风险评估时，现有研究仅考虑信息网或电网的风险，并未将电力信息物理系统看做一个整体。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于网络依存关系的连锁故障风险评估方法，以期能更精准地预测事故链，并对连锁故障进行风险评估时，能进一步提高风险预测的准确率，从而为电力信息物理系统连锁故障的防控提供理论指导。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于网络依存关系的连锁故障风险评估方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、构建包含电网及信息网的电力信息物理系统，改进电网及信息网之间依存的关系条件；

步骤2、构建故障的风险传递函数；

所述风险传递函数包含：信息节点初始失效的风险传递函数、电力节点失效的风险传递函数、信息节点后续失效的风险传递函数、电网初始线路故障的风险传递函数、电网后续线路故障的风险传递函数；

步骤3、根据所述风险传递函数中的信息节点初始失效的风险传递函数，形成信息网中节点的初始故障集；

定义变量S，并初始化S＝1；

步骤4、将所述初始故障集中的第S个节点设置为失效节点，并令第S个失效节点处于第S个事故链中的第一个环节；

在所述第S个事故链中，根据所述风险传递函数中的电力节点失效的风险传递函数和信息节点后续失效的风险传递函数，得到故障在电网与信息网之间的跨空间传播过程；

步骤5、所述电网进行区域功率的再平衡控制：

若电网发生解列，则先在解列区域内对发电机进行有功出力调整后，再对所述电网进行潮流计算；

若电网未发生解列，则直接对所述电网进行潮流计算；

步骤6、根据所述风险传递函数中电网初始线路故障的风险传递函数，选取功率再平衡过后的电网的初始故障线路，并根据所述风险传递函数中电网后续线路故障的风险传递函数，再选取后续故障线路，从而形成事故链路径；

若故障线路的开断信息成功上传至调度中心，则所述调度中心下发相应的控制措施；否则，所述调度中心无控制；

步骤7、判断事故链搜索是否满足结束条件，若是，则执行步骤9，否则，执行步骤8；

所述事故链搜索的结束条件为：所述电网的负荷损失率达到所设定的阈值或电网的解列个数达到所设定的孤岛阈值；