有效的电网安全风险评估方法
【专利说明】
[0001] 本申请是【申请号】201510412517. 6、申请日：2015.7. 14、名称"电网安全风险评估 方法"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种电网安全风险评估方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，中国经济的持续发展给电力行业的发展注入了新的活力，用电需求不断 增加，电网结构和规模日益加大，电力系统的复杂特性也表现得日趋明显。这给现代电力 系统的安全稳定控制提出了更高的要求和挑战。在大力发展智能电网的大好前景下，人们 对保障电力系统的安全稳定运行更有信心。然而人们不得不面对一个事实一一电力系统大 面积停电风险是始终存在的。通过对近年来的一系列大面积停电事件的分析，可以看出传 统的安全评估方法（包括确定性的稳定分析和概率性的评估方法）都存在不足之处。因 此，除了继续完善现有各种安全与风险分析方法外，还必须从实用化的角度寻求更为完备 的电力系统安全风险评估体系。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种准确有效的电网安全风险评估方法。
[0005] 本发明的技术解决方案是：
[0006] 一种电网安全风险评估方法，其特征是：包括下列步骤：
[0007] 步骤1 :对可能造成电网安全的评价指标进行层次上的划分，分为目标层、准则 层、指标层；确定层与层元素之间的隶属关系；
[0008] 步骤2 :对评价指标进行量化，构造比较判断矩阵，以上一层次某个元素作为比较 准则，用一个比较标度Cl j来表示本层次中第i个元素和第j个元素的相对重要性；C u取值 规则为：
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[0012] 步骤3 :对构造的判断矩阵C进行一致性校验，公式如下：
[0014] 其中，λ_是判断矩阵的最大特征值，由近似方根法计算得到；RI是平均随机一 致性指标：
[0016] 当CR < 0. 1时，认为矩阵有较满意的一致性，转步骤6 ;如若不然就进行修复判断 矩阵，转步骤4;
[0017] 步骤4:修复判断矩阵
[0018] 步骤4. 1 :将矩阵中的元素 Clj除以(其中
令变量
[0019] 步骤4. 2:若SJ1，且Clj= 9,则不计算偏离距离Cllj，若SljM,且Clj= (1/9)，则 不计算偏离距离Cl1,，其它情况都计算偏离距离d1];
[0020] 步骤4. 3 :比较出最大的Cl1 j，并记录元素的序号i和j的取值，取1~9标度中最 接近C1/Slj的数代替元素 Clj;
[0021] 步骤4.4 :检查调整后的一致性，如果不一致，将对调整后的矩阵重复以上步骤；
[0022] 步骤5 :综合考虑下一层次元素对上一层次元素的影响，必须计算k+Ι层元素的组 合权重，其计算公式如下：
[0024] 其中：cok+1'k 1为第k+Ι层上元素相对于k-Ι层上元素的组合权重；
:为第k+Ι层上元素相对于k层上元素的权重；
[0025] 步骤6 :确定评价集，令X = (X1, XyX1J为模型评语集，其中X1, Xy XkS具体评 语；
[0026] F (X) = {F (X1)，F (X2)，F (X3)，F (X4)，F (X5)}为模糊评语集给出的模糊评估值，F (X1) (i = 1，2…5)为对应于模糊评语值评估值，其范围为0〈 = F(X1)S = I ;
[0028] 步骤7 :根据评估结果结合组合权重计算各项指标的基本信度分配函数Hin(X1)，同 时将未知信息归入Θ中，焦元Θ的基本信度分配值为
[0029] 步骤8 :根据证据理论合成规则，得到合成的各项指标的基本信度分配函数，并按 其值进行大小排序；假设识别框架Θ下的2个证据EJP E2，其相应的基本信度分配函数为 mdP m 2，焦元分别为XjP Y利用合成规则
[0031] 式中：
，它表示各个证据间的冲突程度；依次类推， 可以对各条证据理论进行融合，得到融合后的基本信度分配值，实现对各个指标的合理评 价；
[0032] 步骤9 :依据排序关系，可以直观的得到各项指标安全有效性的大小关系并分 级，从而实现对整个系统的安全有效性评价；将指标按梯级理论进行划分，共分为5个级 另1J :①优；②良；③中；④及格；⑤差；在肖LI述计算各指标基本?目度分配函数的基础上，米 用置信度识别准则，对各项指标进行评价分级；设置信度为θ(θ >0.5)，其取值通常为 0. 6, 0. 7, 0. 8和0. 9 ;令
，根据各项指标基本信度分 配值在系统中所占的比重μ 1与$的大小关系，判断各指标属于的级别。
[0033] 本发明准确、有效、方便；通过对电网安全风险评估方法各项定义进行分析，得到 对系统构成威胁的风险因素主要可以分为设备运行率、设备越限率、设备缺陷率和继保变 更。然后对风险因素采用层次分析法进行层次划分，并计算出风险因素对系统影响所占的 权重。最后利用D-S证据理论修正层次分析法的权重确定，并运用证据理论合成规则融合 各条证据，根据融合的基本信度分配函数对各个风险因素的安全有效性进行分级，最终得 出系统的安全有效性级别。
[0034] 电网安全风险评估方法使用层次分析法进行层次划分，并计算出风险因素对系统 影响所占的权重。利用D-S证据理论修正层次分析法的权重确定，并运用证据理论合成规 则融合各条证据，根据融合的基本信度分配函数对各个风险因素的安全有效性进行分级， 最终得出系统的安全有效性级别。
【附图说明】
[0035] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0036] 图1是本发明系统框图。
[0037] 图2是电网安全风险评估层次结构图。
【具体实施方式】
[0038] 通过分析0PEN3000、OMS等系统所含的数据，来反映区域变电站的安全运行情况。
[0039] 评估变电站的安全风险指标主要是：变电站的设备运行率（开关结排、设备停 运）；设备越限率（潮流越限、电压越限）；设备缺陷率（电气设备、自动化设备、变电站视 频）和继保变更。其中设备运行率的计算依据EMS中的设备状态数据，设备越限率的计算 依据EMS中的设备越限及遥信越限数据，设备缺陷率及继保变更的计算依据OMS中的设备 缺陷及继保变更数据。
[0040] 该平台主要对220KV变电站、110KV变电站、35KV变电站和重要用户进行风险评 估。重要用户的保电风险根据相关变电站的风险评估分数进行综合分析。其中相关一级变 电站，占比70%，相关二级变电站，占比30%。
[0041] 对于不同的变电站，对指标的选择如下：
[0042] (I) 220kv系统变电站：
[0043] 设备运行率：开关结排、设备停运（联络线、主变、母线）
[0044] 设备越限率：潮流越限、电压越限
[0045] 设备缺陷率：电气设备、自动化设备、变电站视频
[0046] 继保变更
[0047] (2) 110KV系统变电站：
[0048] 设备运行率：接线方式、设备停运（联络线、主变、母线）
[0049] 设备越限率：潮流越限、电压越限
[0050] 设备缺陷率：电气设备、自动化设备、变电站视频
[0051] 继保变更
[0052] (3)35KV系统变电站：
[0053] 设备运行率：接线方式、设备停运（联络线、主变、母线）
[0054] 设备越限率：潮流越限、电压越限
[0055] 设备缺陷率：电气设备、自动化设备、变电站视频
[0056] 继保变更
[0057] 2.采用层次分析法（AHP)与D-S证据理论相互结合的方法对电网