一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置与流程

本公开涉及计算机信息处理领域，具体而言，涉及一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置。

背景技术：

由于电力系统安全运行的不稳定性，造成大面积停电事故的风险较高。而大面积停电事故会造成工厂停产、机器停止运行，给经济带来巨大的损失，也会给人民的生活造成严重的负面影响。因此，保障电网的运行安全，逐步消除停电事故，是一项十分重要且必要的工作。防止大面积停电应该强调三个方面的问题：

(1)大型电网内部问题引起的大面积停电；

(2)重大自然灾害引起的电网肢解；

(3)人为的破坏可能造成电网大面积停电的影响。

防止大面积停电事故，不仅要防止由于电网内部运行不稳定造成的停电事故，更是防止由于自然灾害造成的大面积停电带来的不利影响，同时还有一小部分的大面积停电是由于人为的操作不当造成的，同样也会造成大面积停电，大面积停电事故一旦发生，会给社会带来较多的负面影响。

传统的安全分析方法仅能够分析电网中故障情况及其影响，电力系统运行过程中除了动稳、暂稳、小干扰稳定之外的一些不确定性因素(例如：元件隐性故障、小概率高阶故障、人为失误、恐怖分子蓄意破坏等等)，如何对这种问题进行实现的预警分析，是亟待解决的问题。

因此，需要一种新的基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提供一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置，能够综合多个维度的特征对电力系统的应急能力进行评估，并在大面积停电事故等突发事件时自动生成应急响应相关策略。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一方面，提出一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法，该方法包括：获取目标电力系统的相关数据；将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；以及基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略。

在本公开的一种示例性实施例中，还包括：基于多个数据源的数据生成所述预设多维度指标。

在本公开的一种示例性实施例中，基于多个数据源的数据生成所述预设多维度指标，还包括：将所述多个数据源的数据进行因子分析和关联度分析，以将所述多维度指标进行整合。

在本公开的一种示例性实施例中，将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据，包括：将所述相关数据中的每一个数据按照其对应的指标进行归一化处理，生成所述多个基础数据。

在本公开的一种示例性实施例中，基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据，包括：基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力指标；以及将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型中生成所述目标电力系统的能力评估数据。

在本公开的一种示例性实施例中，基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力指标，包括：将所述多个基础数据分别与预设多维度指标进行比较；以及将比较结果进行归一化处理以生成所述多维度应急能力指标。

在本公开的一种示例性实施例中，将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型中生成所述目标电力系统的能力评估数据，包括：基于层次分析法确定所述多维度指标中每一个指标的权重；基于所述指标和所述权重生成所述应急能力评估模型；将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型；以及应急能力模型经过计算生成所述目标电力系统的能力评估数据。

在本公开的一种示例性实施例中，基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略，包括：基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标薄弱节点；基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标关联关系；基于所述指标薄弱环节和所述指标关联关系确定所述应急策略。

在本公开的一种示例性实施例中，基于所述指标薄弱环节和所述指标关联关系确定所述应急策略，包括：将所述指标薄弱节点和预设节点策略表进行对比，生成第一策略；将所述指标关联关系和预设关联策略表进行对比，生成第二策略；以及综合所述第一策略和第二策略生成所述目标电力系统的应急策略。

根据本公开的一方面，提出一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置，该装置包括：数据模块，用于获取目标电力系统的相关数据；处理模块，用于将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；计算模块，用于基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；以及策略模块，用于基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略。

根据本公开的基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置，将目标电力系统的相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；以及基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略的方式，能够综合多个维度的特征对电力系统的应急能力进行评估，并在大面积停电事故等突发事件时自动生成应急响应相关策略。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置的系统框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法的流程图。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法的流程图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置的框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置的系统框图。

如图1所示，系统架构100可以包括数据源设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在数据源设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用数据源设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。数据源设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。

数据源设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对电力系统应急能力提供分析的后台管理服务器。后台管理服务器可以对接收到的目标电力系统的相关数据进行分析等处理，并将处理结果(目标电力系统的安全策略)反馈给管理人员。

服务器105可例如获取目标电力系统的相关数据；服务器105可例如将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；服务器105可例如基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；服务器105可例如基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略。

服务器105还可例如基于多个数据源的数据生成所述预设多维度指标。

服务器105可以是一个实体的服务器，还可例如为多个服务器组成，需要说明的是，本公开实施例所提供的基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法可以由服务器105执行，相应地，基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置可以设置于服务器105中。

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法的流程图。基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法20至少包括步骤s202至s208。

如图2所示，在s202中，获取目标电力系统的相关数据。相关数据可包括：获取目标电力系统的制度执行数据；和/或获取目标电力系统的物资储备数据；和/或获取目标电力系统的应急准备数据；和/或获取目标电力系统的恢复计划数据。

更具体的，目标电力系统的相关数据可包括灾害应对能力、应急处置能力以及应急演练能力、还可包括法律法规、物资储备、应急通信以及应急演练等十几项主要指标，还可包括：供电能力评估指标、高危用户供电安全评估指标、外部危机风险因素指标以及供电企业应急管理评估指标等指标，本公开不以此为限。

在s204中，将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据。可包括：将所述相关数据中的每一个数据按照其对应的指标进行归一化处理，生成所述多个基础数据。

由于得到各种指标的数值度量并不相同，它们无法进行相互间的运算，因此必须将各项不同指标中的数据进行标准化，使评估指标集更有统一感。

在s206中，基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据。

在一个实施例中，可包括：将所述多个基础数据分别与预设多维度指标进行比较；以及将比较结果进行归一化处理以生成所述多维度应急能力指标。

对应急指标量化过程，我们得到不同指标的数值度量并不相同，无法进行相互间的运算，因此必须将各项不同指标中的数据转化为相同度量的个体指数，使评估指标集更有统一感。我们可以首先确定每个具体指标的上界和下界，再对每个指标进行相应的计算，将每个指标归一化，使得每个具体指标的最后取值在0～1之间，该值通常表示该指标的重要性。

在一个实施例中，还包括：基于多个数据源的数据生成所述预设多维度指标。值得一提的是，得到的各因素指标之间并不是相互独立的，它们之间的关系不明确，但的确存在，从本质上讲，就是一种灰色关系，因此必须进行因子分析与关联度分析，确定主要影响因素，及各因素间的相互关系。

在一个实施例中，可包括：将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型中生成所述目标电力系统的能力评估数据。能力评估数据可体现目标电力系统的应急能力，还可具体的设定阈值，高于阈值的电力系统可认为其应急能力较强，低于阈值的电力系统应急能力较弱，更具体的，还可根据能力评估数据给出电力系统整改建议。

在一个实施例中，还包括：基于层次分析法和预设所述多维度指标生成所述应急能力评估模型。

在s208中，基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略。可包括：基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标薄弱节点；基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标关联关系；基于所述指标薄弱环节和所述指标关联关系确定所述应急策略。

可例如为目标电力系统中的每个节点均生成应急策略。可例如，a节点和b节点强相关，a节点为指标薄弱节点，b节点的各项指标良好，那么a节点出现故障的时候应急策略可为“将a节点的业务切换到b节点上”。还可例如，a节点和b节点强相关，a节点为指标薄弱节点，b节点也为指标薄弱节点，那么a节点出现故障的时候应急策略可为“紧急检修a节点，不要切换到b节点，以免b节点出现过载故障”。

根据本公开的基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法，将目标电力系统的相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；以及基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略的方式，能够综合多个维度的特征对电力系统的应急能力进行评估，并在大面积停电事故等突发事件时自动生成应急响应相关策略。

图3是根据另一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置的流程图。图3所示的流程是对“基于多个数据源的数据生成所述预设多维度指标”的详细描述。

如图3所示，在s302中，基于预案制度数据源的数据生成所述预设多维度指标。

在s304中，基于物资储备数据源的数据生成所述预设多维度指标。

在s306中，基于应急准备数据源的数据生成所述预设多维度指标。

在s308中，基于恢复计算数据源的数据生成所述预设多维度指标。

在s310中，将所述多个数据源的数据进行因子分析和关联度分析，以将所述多维度指标进行整合。

电力应急能力评估指标的构成可包括发电企业和电网系统。通过提取反映风险点的信息指标，根据事故树分析法的分析，将电力系统突发事件应急能力作为总指标，将应急管理四环节作为电力评价指标体系的a级指标，应用层次分析法进行层层分解，可分为a级指标、b级指标和c级指标。先由总指标到a级应急能力指标，b级指标为a级指标的进一步分解内容；指标体系的最后一层指标为c级指标，这层指标即对应电力突发事件事故树的基本事件和主要风险点。拟构建的电力应急能力评价体系的指标分类。

a级指标共4项，具体分布如下：

(1)电力应急预防能力

对电力应急预防能力的评估，需要对电力系统运营的应急资源、设施、预案、体制等方面的建设进行评估，综合评估其实现排除导致突发事件发生的可能性和加强应急能力的目标成效。包括发电企业和电网系统应急预防能力，侧重于对突发事件发生时保证电力设备正常运行、人员的安全等而制定的预案体系、规章制度及组织体系等。

(2)电力应急准备能力

电力应急准备能力评估，包括发电企业和电网系统应急准备能力。需要对电力系统的监测内外危机、预警发布与预警行动的执行、应急物资储备及宣传教育等能力进行评估，侧重于对突发事件发生时保证电力设备正常运行、人员的安全等而采取的一系列设备、设施安全和为应对紧急状况的物资准备、人力准备等建设而采取的措施的评估。

(3)电力应急响应能力

电力应急响应能力的评估，是针对电力系统在突发电力事故时，为了抢救人员、设备，将受损程度减到最低而采取的一系列应急处置与救援措施和行动的评估。主要考察电力系统发生突发事故时启动预案响应的及时性、适当性及响应的执行状况。

(4)电力应急恢复能力

电力应急恢复能力评估是指为了使电力系统突发事故后的人、机、物、环境恢复到正常运作状态，而采取的一系列措施和行动所能达到目标的能力的评估，对其评价包括：受损设备的恢复能力、事故受损的恢复能力和外部环境的恢复能力。

b级指标共17项，可如下：

(1)应急预防能力。包括预案体系，规章制度，组织体系，应急规划，风险分析。

(2)应急准备能力。包括监测预警，培训演练，物资储备，应急队伍，宣传教育。

(3)应急响应能力。包括接警响应，应急通信，指挥协调，应急救援。

(4)应急恢复能力。包括恢复计划，资金保障，调查评估。

对应急指标量化过程，得到不同指标的数值度量并不相同，无法进行相互间的运算，因此必须将各项不同指标中的数据转化为相同度量的个体指数，使评估指标集更有统一感。我们可以首先确定每个具体指标的上界和下界，再对每个指标进行相应的计算，将每个指标归一化，使得每个具体指标的最后取值在0～1之间，该值通常表示该指标的重要性。

电力应急体系的指标数量众多。指标间存在着相互关系，因此要引入因子分析来重新分组及凝练指标，从而找出其内在规律。可通过因子分析方法确定。因子分析的基本目的是，用少数几个随机变量去描述许多变量之间的协方差关系，这几个随机变量不可观测，通常称为因子，本质上，其思想为：根据相关性的大小把变量分组，使得同组内的变量之间相关性较高，不同组的变量相关性较低。

更具体的，可通过如下步骤进行因子分析。

(1)根据所要研究的问题，进行原始变量的选取；

(2)对原始变量的标准化处理，求相关矩阵；

(3)求解初始公共因子及因子载荷矩阵；

(4)因子旋转；

(5)因子得分；

(6)根据因子分值进行进一步分析。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成方法及装置的流程图。图4所示的流程是对“基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据”的详细描述。

如图4所示，在s402中，将所述多个基础数据分别与预设多维度指标进行比较。

在s404中，将比较结果进行归一化处理以生成所述多维度应急能力指标。

在s406中，基于层次分析法确定所述多维度指标中每一个指标的权重。

在s408中，基于所述指标和所述权重生成所述应急能力评估模型。

在s410中，将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型生成所述目标电力系统的能力评估数据。

运用层次分析法来确定指标权重。层次分析法(analytichierarchyprocess简称ahp)的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的量化信息使决策过程数字化，从而为复杂决策问题提供简便的方法。

以层次分析法进行城市电网企业应急能力评估指标权重计算的过程如下:

(1)构造两两判断矩阵

通过专家打分，确定两因素中哪个更为重要，重要多少，需要对重要多少赋予一定的数值。电力应急能力评估的一级评价指标为4个，据专家打分构成矩阵，采用数字1～9及其倒数作为重要性标度。其中，1表示两元素同样重要；3、5、7、9分别表示1个元素比另一个元素稍微重要、明显重要、强烈重要、绝对重要；2、4、6、8表示2个相邻奇数标度的中值。

(2)权重计算

采用方根法计算判断矩阵最大特征根及其特征向量，计算步骤：

第一步：计算标准判断矩阵a＝(aij)n×n的每一行元素aij的乘积的n次方根

第二步：将向量归一化求出的值，即为评估指标的权重向量。

第三步：计算判断矩阵的最大特征值

(3)复合权重的计算

在得到各个指标在单一准则下针对其上一层次的权重值后，采取逐层相乘(即二级指标对于相应一级指标的权重值乘以一级指标的权重值，得到二级指标对目标层的权重值)的方法可得各个指标对于目标层的复合权重值。

可采用层次分析法来确定各个因素的权重，更具体的可结合采用灰色关联分析法,通过曲线几何形状来进行指标的相关性分析。可采用层次分析法来确定因素指标权值，用灰色关联度分析建立决策矩阵，实现对复杂电力应急管理体系的综合评价。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由cpu执行的计算机程序。在该计算机程序被cpu执行时，执行本公开提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

图5是根据一示例性实施例示出的一种基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置的框图。如图5所示，基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置50可包括：数据模块502，处理模块504，计算模块506，策略模块508。

1.数据模块502用于获取目标电力系统的相关数据；

2.处理模块504用于将所述相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；包括：将所述相关数据中的每一个数据按照其对应的指标进行归一化处理，生成所述多个基础数据。

3.计算模块506用于基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；包括：基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力指标；以及将所述多维度应急能力指标代入应急能力评估模型中生成所述目标电力系统的能力评估数据。

策略模块508用于基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略。包括：基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标薄弱节点；基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的指标关联关系；基于所述指标薄弱环节和所述指标关联关系确定所述应急策略。

根据本公开的基于脆弱性的电力系统应急策略生成装置，将目标电力系统的相关数据进行数据处理，生成多个基础数据；基于预设多维度指标和所述多个基础数据确定所述目标电力系统的多维度应急能力数据；以及基于所述多维度应急能力数据确定所述目标电力系统的应急策略的方式，能够综合多个维度的特征对电力系统的应急能力进行评估，并在大面积停电事故等突发事件时自动生成应急响应相关策略。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。