一种动态自适应的电力系统终端安全威胁评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统安全威胁评估技术领域的评估方法，具体讲涉及一种动态自 适应的电力系统终端安全威胁评估方法。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统与实际物理世界的交流互动越发频繁，电力终端的安全性面临着越 来越多的挑战。充分挖掘监测数据信息，为终端风险评估和安全防护成为了电力系统重要 的方向之一，尤其是信息物理融合的发展，对电力系统终端安全性的评估的关注更加迫切。
[0003] 目前已经有多种安全性的评估模型，层次分析模型从安全的分层分级的角度，建 立终端的安全性评估层次结构，通过结构之间的相互影响来达到安全性的传递，继而计算 终端的安全性评估量化值。然而缺少了动态评估的考虑，使得物理环境变化时，安全性评估 模型的适应性较差，不利于实际部署应用。基于神经网络算法的动态风险评估需要使用大 量的历史数据训练网络，计算复杂度较高，通常在数据变化之后都需要重新训练网络，对于 环境的动态适应性有较大的局限，另外，数据训练也存在过度训练及网络不稳定的问题。基 于隐马尔科夫模型的算法在理论上有较强的理论指导，在实际使用时要面临数据异常造成 的模型算法偏差较大的问题。
【发明内容】
[0004] 为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种动态自适应的电力系统 终端安全威胁评估方法，本发明从层次模型的角度出发，通过设置关联矩阵，能够保证层与 层之间在一方受到影响时，威胁效果可以传遍整个模型，从而实现对于环境动态变化的风 险评估。本发明中设立了策略集，当需要动态调整时首先从策略集中选择策略，从而更快速 的应用模型给出评估效果，效率大大提高。
[0005] 为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该 概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范 围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0006] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0007] 本发明提供一种动态自适应的电力系统终端安全威胁评估方法，其改进之处在 于，所述方法包括下述步骤：
[0008] 采集数据及清洗数据；
[0009] (2)特征提取：提取电力系统终端产生的独立数据建立所述电力系统终端的特征 向量；
[0010] (3)构建评估模型；
[0011] ⑷构造评价集；
[0012] (5)模糊评判：根据评判样本总体和各评判分，构造评判矩阵；
[0013] (6)量化评价结果。
[0014] 进一步地，所述步骤（1)中，设定在时间区间T范围内对电力系统终端进行安全威 胁评估，对待分析的电力系统终端历史数据提取所述时间区间的历史监控数据，包括终端 的数据流量、均值和方差统计数据；检测所述历史监控数据并清洗错误数据和范围异常数 据。
[0015] 进一步地，所述步骤（2)中，针对电力系统终端产生的独立数据，通过特征提取建 立电力系统终端的特征向量，记为：E，其中：i，j，k分别为第1、2、3层的第i个、第j个、 第k个影响因素。
[0016] 进一步地，所述步骤（3)包括下述步骤：
[0017] ①根据IS017799设立10个因素子集，并建立三层评估模型；
[0018] ②自底向上逐层构建每一层的关系矩阵；设立每一层因素之间的权重系数，表明 每一个因素在该层评估中的重要程度；
[0019] ③根据特征向量之间的距离，即向量的二范数判断相关因素之间是否存在异常； 在出现异常时表明环境因素出现变化，并根据阈值调整权向量，改变因素之间的权值；或是 建立多个关联矩阵和权值向量的策略集，在监测到特征向量数据明显差异时从策略集中挑 选备选策略；
[0020] ④设立反馈调节向量（权值调整矩阵Wi的每一行向量，例如W i矩阵中的向量 吻))={?，…，u(J )，表示层与层之间因素的相关关系；在环境因素变化的情况下，影响 因素 a很可能成为影响因素 b的影响因素，在影响因素关系矩阵中考虑建立有向关联系数 矩阵，对每一行每一列的关系矩阵设置权值。
[0021] 进一步地，所述步骤①中，根据IS017799的规定，将影响威胁因素集（影响威胁因 素包括物理环境、温度、湿度等因素）分为10个因素子集；根据分析的电力系统终端结构， 按照10个子集逐层划分的方式确立待分析的电力系统终端结构；将10个因素子集记为：U =IUtl, U1，…，UJ ;再根据安全评估要求将每个因素子集分成=Ui= IUi^Uiil, ···，&"}所示 的子集，其中表示因素子集的标号，i e {〇，···9};再将每个因素子集Uu细化为为Uiij =IuiJ1, UiJ2，…，UiJ1J若干所示的因素集合，其中i e {〇,…9}，j e {〇,…，n} ;m为UiJ 中所含元素的个数；
[0022] 所述步骤②中，采用步骤①建立的三层评估模型，将每一个细化的子集评估结果 作为上一个子集评估过程的输入；在第三层中，通过权重系数au k表明各因素的重要程 度；对每一个屮」15存在一个权重系数&1，」， 15，记为<」=|^，」，。4，」，1，一，&1，」，111] ;
[0023] 设立关系矩阵和权重向量来表示第二层中各因素之间的数值关系，记为：
【主权项】
1. 一种动态自适应的电力系统终端安全威胁评估方法，其特征在于，所述方法包括下 述步骤： (1) 采集数据及清洗数据； (2) 特征提取：提取电力系统终端产生的独立数据建立所述电力系统终端的特征向 量； (3) 构建评估模型； (4) 构造评价集； (5) 模糊评判：根据评判样本总体和各评判分，构造评判矩阵； (6) 量化评价结果。
2. 如权利要求1所述的电力系统终端安全威胁评估方法，其特征在于，所述步骤（1) 中，设定在时间区间T范围内对电力系统终端进行安全威胁评估，对待分析的电力系统终 端历史数据提取所述时间区间的历史监控数据，包括终端的数据流量、均值和方差统计数 据；检测所述历史监控数据并清洗错误数据和范围异常数据。
3. 如权利要求1所述的电力系统终端安全威胁评估方法，其特征在于，所述步骤（2) 中，提取电力系统终端产生的独立数据建立电力系统终端的特征向量，记为其中： i，j，k分别为第1、2、3层的第i个、第j个、第k个影响因素。
4. 如权利要求1所述的电力系统终端安全威胁评估方法，其特征在于，所述步骤（3)包 括下述步骤： ① 根据IS017799设立10个因素子集，并建立三层评估模型； ② 自底向上逐层构建每一层的关系矩阵；设立每一层因素之间的权重系数，表明每一 个因素在该层评估中的重要程度； ③ 根据特征向量之间的距离，即向量的二范数判断相关因素之间是否存在异常；在出 现异常时表明环境因素出现变化，并根据阈值调整权向量，改变因素之间的权值；或是建立 多个关联矩阵和权值向量的策略集，在监测