一种动态自适应的电力系统终端安全威胁评估方法_2

文档序号:8340160阅读:来源:国知局
到特征向量数据明显差异时从策略集中挑选备 选策略; ④ 设立反馈调节向量,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。
5. 如权利要求4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, 根据IS017799的规定,将影响威胁因素集分为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= {UQ,U1,…,UJ ;再根据安全评估要求将每个因素子集分成IUi,。,Ui+···,&"} 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 UiJ= {u UiJ2,…,UiJ1J若干所示的因素集合,其中i e …9},j e {〇,…,n} ;m为 Ui;j中所含元素的个数; 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auk表明各因素的重要程度;对 每一个ui,j,k存在一个权重系数 ai,j,k,记为:AiJ= ; 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:
设立关系矩阵和权重向量来表示第一层中各因素之间的数值关系,记为:
所述步骤③中,对每一层采用下述方式来实现动态可变权重系数和关联关系,以增强 其适应性,包括: a) 读取各个终端历史监测数据,建立特征向量?和?,以电力系统终端第k个和 第1个终端作为研宄对象; b) 计算第k个终端到第1个终端特征向量的二范数:in= (t(d2)r,即两个检测 J=I 数据特征向量之间的距离; c) 确定其他终端之间的距离ty, i e {1,2, "·η},j e {1,2, "·η},i乒j ; d) 根据上述计算结果得出第a时刻的距离矩阵:
所述距离矩阵为对称矩阵,且\ i,i = {0, 1,…,η}恒为O ; e) 通过检测数据计算第b时刻的距离矩阵Tb; f) 使用矩阵2-范数表示矩阵的相对距离:
矩阵的2范数为: WTba h^KmHTbaf .Tba)其中λ_((τ,τ·τ,表示矩阵转置与原矩阵乘积的最 , 大特征值,此时的最大值下标为s, t ; g)给定阈值e,使得相对距离在阈值范围内,否则进行调整。
6.如权利要求5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g)包 括下述调整方案: (i) 调整方案一: 对权值向量Ai= Lai^aiil,…,\η]的分量进行调整:设I |Tba| |s,t彡e,则针对终端s 和t,调用历史数据检测数据异常的电力系统终端;若终端s的监测数据与历史数据偏差大 于终端t的数据偏差,则需要修改终端s的权值比重,以增加终端s的数据异常所产生的影 响;设变动步长为β,则权值向量调整为:a i;s+f3,at;s_f3 ;其中:β使得变动后的分量值不 小于〇 ; (ii) 调整方案二: 设矩阵1为权值调整矩阵:
1,即通过权值调整矩阵,为关系矩阵的各个分量之间设定 重要程度,通过加权实现,加权矩阵的每一行和每一列之和均为1 ; 调整关系矩阵的分量:设I ITbaI I s,t彡e且s和t记录此时的异常终端;分片采样计算 历史数据,Ib1, aj,{b2, a2},…Ib1^ a^}共k-Ι个时间片段;若异常出现的频度大于设定值 f,则P = ^的概率置信为电力系统终端所在的上一层影响因素出现稳定变化;若此两终 K 端分别在不同的上层分层中,则对上一层的关系矩阵进行调整,调整如下:设S和t分别在 不同的上层分层S和T中,则分别计算S和T的历史数据偏差;若S的偏差明显大于T的偏 差,则需要修改S的关联矩阵影响因子;设调整步进为γ,则调整后的权值矩阵为:
(iii)调整方案三: 策略集:选择M个历史时间片段,每一次调整权值向量和权值矩阵分别形成M个动态调 整组合方案:以1,<},丨4,%2},~,{<,</}.根据历史记录数据和监测计算数据计算 偏差,当上层与下层间的数据偏差之一出现异常,根据设定的阈值e判断调整权限的时机; 若在某时刻需要动态调整,则从选择合适的调整方案;选择的方式参考方案(i)或(ii),其 中根据变化的参数决定策略集中最优策略,实现动态适应调整。
7. 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(4) 中,设V= Ivci, V1, v2, v3, v4}为评价集,各分量分别表示不可接受、风险、可接受、实用和安全 五个级别;按照7个方面进行打分:一致性、可用性、适应性、可行性、完整性、有效性和可信 7 性;7种打分分别取值O和1,则评价分值C = c,. e丨0,1丨。
8. 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(5)采 用自下而上方法逐层进行,包括: 〈1>第三层模糊评估:按照因素集Uu中第k个子因素 u Uk进行评判,评判对象属于评 价集中Vi的隶属度为? =1,其中1 = 〇, 1,…,4, z为专家的总人数,ν' i是所有专家 , Z 中认为评判对象隶属于V1的专家人数,则评判矩阵为:
其中:m为Uu中所含元素的个数;U u的模糊综合评价集为:
〈2>第二层模糊评估:在第二层中结合权重向量和关系矩阵以及动态适应性;则仏中 的模糊评价矩阵为:
〈3>第一层模糊评估的评判矩阵为:
B = Odci, Id1,…,b4}表示第一层的安全威胁评估向量。
9.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(6)中 的量化评价结果:采取量化综合法,对最终结果进行量化评分;设评价集中权重向量为: d = {dQ, (I1,…,d4} 11); 则量化分值结果为:Value = baXcV^Xd^^t^Xdp
【专利摘要】本发明涉及一种动态自适应的电力系统终端安全威胁评估方法,包括:数据采集及数据清洗;特征提取:针对电力系统终端产生的独立数据,通过特征提取建立所述电力系统终端的特征向量;构建评估模型;构造评价集;模糊评判:根据评判样本总体和各评判分,构造评判矩阵;量化评价结果。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。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104657915
【申请号】CN201510105268
【发明人】叶云, 余勇, 石聪聪, 高鹏, 曹宛恬
【申请人】国家电网公司, 国网智能电网研究院
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月10日
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