[發明專利]一種電網重要基礎設施脆弱性指數確定方法

在審

• 申請號: 201410164034.4
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN104732054A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 門永生;朱朝陽;于振;趙宏波;趙煒妹;房殿閣;馮杰;吳睦遠;何真珍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網上海市電力公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電網重要基礎設施脆弱性評價技術，具體涉及一種電網重要基礎設施脆弱性指數確定方法。

背景技術

隨著經濟的發展，電力系統已經步入了大電網、大機組和高電壓時代，電網大規模互連實現了更大范圍內資源的優化配置，但同時也降低了系統的安全穩定程度。電網的物理組成部分—重要基礎設施包括樞紐變電站、換流站、特高壓線路等對電網系統的穩定性起著關鍵作用，但在自然災害及人為破壞致災因子的作用下，電網基礎設施本體受到損壞或故障會導致系統全部或部分功能喪失，并造成一定的損失。長期以來，電力系統安全性評價主要是針對電力系統本身建模和故障分析計算，對于脆弱性研究不足，尤其是對電網重要基礎設施(電網的重要樞紐變電站、換流站，特高壓線路等)的脆弱性分析和研究則更少。在電網基礎設施脆弱性評價技術中，評價指標的賦值和計算方法是影響評價結果的關鍵問題之一，對評價指標客觀合理的賦值并進行科學計算是科學評價的前提，關系到評價結果的可信度。

當前對于指標體系賦值和計算的方法主要包括專家調查法，層次分析法、模糊綜合評價和危險指數評價法等。

專家調查法：是一種定性風險分析方法，通過征求大量專家意見，對其進行分析、處理和歸納的定性分析法。該方法是一種最常見、最簡單、易于應用的分析方法。在電網基礎設施脆弱性評價過程中，由于大量數據的獲取有一定的難度，因此還需要采取一些定性分析。

層次分析法：是一種定性與定量相結合的多目標決策分析方法，其基本思想是把復雜的問題分解成若干層次和因素，在同層次各要素間簡單地進行比較、判斷和計算，以獲得不同要素和不同備選方案的權重。這種方法改變了最優化技術處理問題的局限，通過對同層次要素之間進行比較、判斷和計算，確定各指標權重，簡單、直觀，容易掌握，同時也是—種很好的評價方法。在電網基礎設施脆弱性評價指標體系，各層次不同要素的相對重要性需要利用層次分析法加以確定。該方法簡單明了，可用于存在不確定性和主觀信息的情況，并允許運用經驗、洞察力和直覺。缺點是不能為決策提供新方案、定量數據較少、權重難以確定且特征值和特征向量求解過程比較復雜。

模糊綜合評價法：定量評價方法，是根據給出的評價標準和實測值，經過模糊變換對事物做出評價的一種方法，事物往往具有多種屬性，故對事物的評價必須同時考慮各種因素，但很多問題往往難以用一個簡單的數值表示，即常常帶有模糊性，這時就應該采用模糊綜合評價。模糊綜合評價法也可以用于評價電網基礎設施的脆弱性。該方法計算復雜，指標向量的確定主觀性較強，當指標集較大時，會出現權向量和模糊矩陣不匹配，導致評價結果超模糊。

危險指數評價法：定量風險評價方法，是從安全角度出發，對所要分析問題，確定其工藝及操作有關危險性，通過對工藝屬性進行比較分析計算，進而確定哪一個區域的相對危險性更大，對重點關鍵的區域單元(危險性大的單元)進行進一步的安全評價補償。指數評價法最為典型的是美國道化學公司的火災爆炸指數評價法。這種方法是根據工廠所用原料的一般物理化學性質，結合它們具有的特殊危險性，再加上進行工藝處理時的一般和特殊危險性，以及量方面的因素，換算成火災爆炸指數，然后按指數大小進行危險等級劃分。最后根據不同等級確定在建筑結構、消防設備、電器防爆、監測儀表、控制方法等方面的安全要求。指數計算法通過查表的方法確定指標取值，能夠避免指標權重確定的主觀性缺陷，運用簡單的加法和乘除運算可得到評價對象的脆弱性，方法簡單、操作性強，可以很好彌補以上方法的不足。

電網重要基礎設施脆弱性是指電網重要基礎設施在自然災害和人為破壞等突發事件的外力干擾下，基礎設施本體損壞或故障，致使系統全部或部分功能喪失，并造成一定的損失的可能性、程度及其恢復能力。對于建立的電網重要基礎設施脆弱性評價指標體系，采用傳統的方法不能客觀定量的電網重要基礎設施總體脆弱性，尤其是對于不同指標的權重無法衡量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種電網重要基礎設施脆弱性指數確定方法，該方法包括確定了指標取值范圍，劃分了脆弱性等級，通過計算確定電網基礎設施的脆弱性指數及脆弱性等級，該方法在綜合比較分析現有指標體系賦值和計算方法的基礎上，結合電網重要基礎設施特征建立，通過該方法計算得出的脆弱性指數可以客觀定量衡量電網重要基礎設施脆弱性。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：