区别体现在算法的第（3)步中。上述区别 并没有改变Bellman-Ford算法的基本思路，可以证明，上述算法能够得到最短路径。这里 的最短路径表不的是最小不失效概率路径，即最大失效概率路径。
[0033] 本发明提出了根据信息流有向图的功能失效概率计算方法，该方法通过搜索有向 图中最大失效概率路径来确定功能失效概率。
【附图说明】
[0034] 图1为SCADA测量数据采集系统功能示意图；
[0035] 图2为SCADA测量数据采集系统经过抽象后的功能图；
[0036] 图3为由功能图转化的依赖图；
[0037] 图4为测量数据采集功能算例的依赖图。
【具体实施方式】
[0038] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0039] 以SCADA系统中测量数据采集功能为例，该功能的软硬件示意图如图1所示，图中 包含三个实体。
[0040] 步骤一：分解功能涉及的软硬件，抽象成逻辑节点和逻辑连接得到功能图。将图1 抽象成功能图如图2所示，该功能图是一个有向连通图。
[0041] 步骤二：分析逻辑节点和逻辑连接的失效概率。根据已有研宄成果及历史统计数 据，逻辑节点和逻辑连接的失效概率如表1和表2所示。
[0042] 表1逻辑节点的失效概率
[0043]
【主权项】
1. 改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法，其特征在于该方法包括以 下步骤： 步骤一：分解功能涉及的软硬件，抽象成逻辑节点和逻辑连接得到功能图，具体是： 功能是指在系统中，独立执行某个任务的信息和物理设备的集合；对于一个复杂的系 统，一个功能可能包含多个子功能； 功能图中的主要元素包括：实体、逻辑节点和逻辑连接；功能由若干交换信息的逻辑 节点和逻辑连接组成；通过功能图可以知道功能完成涉及的逻辑连接、逻辑节点及它们之 间的信息片流向； 所述的实体是指电力二次系统中客观存在的二次设备、电力软件和控制人员； 所述的逻辑节点是指电力二次系统中交换数据或执行任务的最小部分；逻辑节点是二 次设备、电力软件和控制人员的整体或部分的行为和方法的抽象； 所述的逻辑连接是指逻辑节点之间的通信链路，是信息传送的途径，具有方向性；逻辑 连接可以视为对通信信道的抽象； 步骤二：分析逻辑节点和逻辑连接的失效概率，具体是： 逻辑节点的失效概率分析：设备在t时刻的故障率表示设备在t时刻以前一直正常工 作，在t时刻以后单位时间内故障的概率，记为λ⑴；假定N/h相同的元件在t = O时刻 投入运行，t时刻以后部分元件发生故障，记NstS t时刻完好的元件数；则设备的故障率 函数为：
(1) 设备故障有三种类型，包括初始运行期的早期故障、稳定运行期的偶然故障、耗损期的 损耗故障；将三个时期的曲线连在一起形成形似浴盆的曲线，称之为浴盆曲线；设备处于 初始运行期和耗损期的寿命分布主要有可能为威布尔分布、伽玛分布或者对数正态分布， 设备处于偶然故障时其寿命分布为指数分布； 电力软件的故障概率是一个定值，表示为：
(2) 式中：f为自投入以来该软件故障的次数;MTTR为每次故障的平均修复时间；T为软件 自投入以来的运行时间； 逻辑连接的失效概率分析：逻辑连接是对通信信道的抽象，对于冗余配置或非冗余配 置的信道可以采用不同的失效概率进行处理； 步骤三：求解功能图终点为末端节点的失效概率最大的路径，该路径的失效概率即为 功能的失效概率；具体如下： 将功能图中信息片流向的方向取反，形成一张新的图，该图表示了末端节点对其他节 点所产生信息片的依赖关系，称为依赖图；在依赖图中，从节点Vi出发到节点、的边E 」的 权值用I-Pf(Eu)表示，其中Pf(Eu)为该边的失效概率；节点V i本身的失效概率用PF(Vi) 表示；以末端节点为起点，计算末端节点到各节点的最短路径，这些路径中具有最短路径距 离的为最小不失效概率路径，即最大失效概率路径。
2. 根据权利要求1所述的改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法，其 特征在于：步骤三中最短路径距离采用修改后的Bellman-Ford算法进行求解；该算法的基 本思路是：对每个节点Vi,逐步减小从末端节点vjlj V i的最短路径距离的估计值P Ifli(Vi)， 直至其达到实际的最短路径距离；求解问题的步骤如下： (1) 初始化各节点最短路径距离的估计值Pnf (Vi):对末端节点vs，令Pnf (vs)= I-Pf(Vs);对其余节点，令 Pw(Vi) = 00 ; (2) 循环执行步骤（3)，循环次数为依赖图中的节点个数-1 ;完成本步骤的大循环后算 法结束，此时Pmi(Vi)即为末端节点vs到节点V i的最短路径距离； (3) 遍历依赖图中的所有边，对每条边Eu考察不等式（3)是否成立： Pnf (Vj) >PNF (Vi) (l-PF(Ei；J)) (I-Pf(Vj)) (3) 若式（2)成立，则按照下式更新节点j的Pnf (')值： Pnf(Vj) = Pnf(Vi) (I-Pp(EiJ)) (I-Pf(Vj)) (4) 完成步骤（3)的小循环后，返回步骤（2)进行下一次大循环。
【专利摘要】本发明具体涉及一种改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法。本发明首先分解功能涉及的软硬件，抽象成逻辑节点和逻辑连接得到功能图。然后分析逻辑节点和逻辑连接的失效概率。最后求解功能图终点为末端节点的失效概率最大的路径，该路径的失效概率即为功能的失效概率。本发明提出了根据信息流有向图的功能失效概率计算方法，该方法通过搜索有向图中最大失效概率路径来确定功能失效概率。
【IPC分类】G06Q50-06
【公开号】CN104680425
【申请号】CN201510083107
【发明人】章杜锡, 毛南平, 李丰伟, 范黎敏, 戚军, 谢宏, 李力, 周洋, 江昊, 邬航杰, 周行, 杨翔, 杨锦晶, 盛海静, 焦旭明, 董树锋, 曹志昆
【申请人】国网浙江省电力公司宁波供电公司, 浙江大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月15日