修复时间。
[0037] 第二层minimal isolated zone level(最小独立域层）是为了作图和理解方便而 弓丨入虚拟层，其中的节电类型属于"与"节点。应用Bucket Elimination方法，可以求得此节 点发生故障的概率。
[0038]
[0039]考虑到隔离开关和备用电源的影响，本专利引入了第三层switch level(切换 层），下面以节点D2L3D3N(N代表联络开关:N/0)为例说明此类节点的故障概率。L3发生故 障，D2、D3断开，N/0闭合后，D3以后的负荷点才能恢复供电，所以故障修复时间应该去D3操 作时间:r D3和联络开关N/0倒闸操作时间:rN中较大者，用r表示，则故障概率如下式。
[0040]
[0041] r=min{rD3 ,γν}
[0042] 第四层load zone level(负荷域层）的节点类型属于"或"节点，节点发生故障的 概率计算如下：
[0043] P(LP1 = 1) = 1-P(LiTiL2 = 0)P(L3Di = 0)P(L5D2 = 0)P(L7D3 = 0)P(LioD4 = 0) (22)
[0044] 由于贝叶斯网络是建立在变量间的概率约束上，表达了节点变量间的条件独立 性，利用贝叶斯网络的双向推理技术可以定量地给出各元件在系统可靠性中所起的作用。 以贝叶斯网络图为例进行后向推理，在负荷LP1的故障的情况下，元件L1发生故障的概率如 下：
[0045]
[0046] 最后一层system level(系统层)的节点为总系统节点，其节点类型属于"因果"节 点。因此，节点的父节点较大，为了便于列写条件概率表，可采用添加中间节点的放过，即基 于原因独立性的贝叶斯网络模型。
[0047] 本发明对负荷点和系统风险指标进行贝叶斯网络模型的定量评估的研究，考虑了 电力系统的各种实际情况。提出的贝叶斯网络模型，在复杂电网可靠性分析中的应用是可 行且高效的，考虑了现实状况下负荷转移的影响，即节点电压和线路电流约束等因素，计算 线路故障断开时电力系统的潮流变化，判断线路是否过负荷。运用贝叶斯网络所独有的双 向推理方法，对电网进行可靠性分析，方便地计算出电网的可靠性指标，定量地给出电网的 薄弱环节，为电网相应的改造做出贡献。
[0048] 综上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于贝叶斯网络的电网风险 预警评估模型。该评估模型针对电网风险进行预警与评估，有效的分析并预测电网潜在的 风险点，满足实际电网业务中对风险预警评估与分析的需求。
[0049] 上面对本发明所提供的基于贝叶斯网络的电网风险预警评估模型与预测方法进 行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它 所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
【主权项】
1. 一种基于贝叶斯网络的电网风险预警评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步 骤： (1) 基于贝叶斯公式的网络模型构建： 贝叶斯网是用一组条件概率函数以有向无循环图（DAG)形式表示不确定性的因果推理 模型，其信息由两部分组成:一是网络结构S，S中的每一节点表示特定域中的一个概念或变 量，在节点间的连接(有向弧)表示了可能的因果关系，体现了域知识定性方面的特征；二 是，每一节点都附有与该变量相联系的条件概率分布函数CPD，如果变量是离散的，则它表 现为给定其父母节点状态时该节点取不同值的条件概率表； 假设电网各元件状态为随机变量集合Χ={Χι，Χ2, . . .，Xn}上的BN，Pa(Xi)为节点Xi的父 节点;条件概率表已知，即根节点的先验概率和各节点的条件概率PUdPaUO)已知，则对 于任意的变量Xi，就可以通过下式来计算其处于状态#的概率值：其中，1\11表示除原件11外其他所有元件构成的集合，对于？(？8(乂〇)，同样适用上式， 计算至已知的根节点的先验概率;随着根节点的先验概率的代入，上式中父节点的数目逐 步减少，直到计算出最后的结果;节点Xl在状态Y下的概率Ml 这种过程就称为变 量消元法； 当电网中有证据变量出现时，假定已知元件Xi (证据变量）处于xf时，要求计算元件Xj (假定变量)的信度即已知L需要计算假设变量幻的概率，则根据 条件概率的定义有：(2) 显然，分子分母的概率值可用前述的变量消元法求得； 所以，对于电网BN中的各种先验概率、后验概率以及联合概率，都可以用变量消元法来 求得； (2) 风险预警评价指标和模型 电网风险预警评价指标是系统进行历史和未来的评价的基础和基本出发点，因此电网 风险预警评价指标必须能够反映系统及其设备的结构、特性、运行状况以及对用户的影响， 并能作为衡量各有关因素的尺度； 主要指标的具体计算公式如下： (1)负荷侧风险性指标 1)串联系统可靠性指标:所谓串联系统，就是由两个或两个以上元件组成的系统若其 中一个元件故障，系统即发生故障；(5) 式中：Ak表示负荷点的平均停运率，单位为次/年;λ」的故障率，单位次/年;Uk表示复合 垫的平均停运持续时间，单位为h/年;rj为元件的平均故障修复时间，单位为h/次;rk负荷点 的平均停运持续时间，单位为h/次； 2)并联系统的可靠性:所谓并联系统，就是由两个或两个以上元件组成的系统，只有当 所有元件同时故障，系统才发生故障；Uk - λυ?ζ 式中：\代表元件j的故障率，单位为次/年;r j、rk代表元件j、k的平均修复时间，单位为 h/次。
【专利摘要】本发明属于电力系统调度自动化技术领域，特别是涉及一种基于贝叶斯网络建模的方法对电网运行风险进行评估的评估模型，包括：(1)基于贝叶斯公式的网络模型构建；(2)风险预警评价指标和模型。本发明的有益效果在于：一种基于贝叶斯网络的电网风险预警评估模型，并且贝叶斯网络模型独有的双向推理技术，不仅能对电网运行风险进行评估，更能分析出各元件对电网运行风险的影响，得出系统的薄弱环节，满足实际电网业务中对风险预警评估与分析的需求。为系统的改进提供依据。
【IPC分类】G06Q50/06, G06N7/00
【公开号】CN105608634
【申请号】CN201510755989
【发明人】白静洁, 晏青, 刘琪, 杨永利, 殷智, 宋明曙, 武毅, 朱清, 徐家慧, 蔡鹏程
【申请人】国网新疆电力公司, 国家电网公司, 北京科东电力控制系统有限责任公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月9日