[發明專利]關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法

在審

• 申請號: 202010576780.X
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111832907A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 章惠;歐陽敏;張雪菲;王世舉;遲福建
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;國網天津市電力公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，包括：

S1.在不同的故障情形下，根據期望的計算時間和精確度要求，選擇關聯電力–天然氣系統的運作模型，并基于選擇的關聯電力–天然氣系統的運作模型和故障情形建立關聯電力–天然氣系統的脆弱性評估模型；所述不同的故障情形包括隨機故障、蓄意破壞和考慮防護的蓄意破壞；

S2.實時采集關聯電力–天然氣系統的結構信息數據、耦合信息數據、供給需求數據、系統運行約束條件和系統組件故障數據輸入至關聯電力–天然氣系統的脆弱性評估模型中，得到脆弱性評估結果；其中，脆弱性表示關聯電力–天然氣系統在故障發生時功能水平下降幅度。

2.根據權利要求1所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，對于隨機故障，系統組件故障數據包括每個組件的故障概率；對于蓄意破壞，系統組件故障數據包括不同的攻擊成本；對于考慮防護的蓄意破壞，系統組件故障數據包括不同的防護成本和攻擊成本。

3.根據權利要求1所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，步驟S1所述關聯電力–天然氣系統的脆弱性評估模型基于不同的關聯運作模型構建。

4.根據權利要求3所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，不同的關聯運作模型包括PNCGNC模型、PNFGNF模型、DCPFGNF模型和DCPFSGF模型。

5.根據權利要求4所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，步驟S1具體包括：

S1.1.將PNCGNC模型、PNFGNF模型和DCPFGNF模型在隨機故障下計算出的脆弱性與DCPFSGF模型在隨機故障下計算出的脆弱性進行相關性比較，相關性越強代表關聯模型的精確度越高，得到四種關聯模型在隨機故障下的精確度排序；

S1.2.將PNCGNC模型、PNFGNF模型和DCPFGNF模型在蓄意破壞下根據脆弱性指標計算出的最佳攻擊點與DCPFSGF模型在蓄意破壞下計算出的最佳攻擊點進行重合度比較，重合度越高代表關聯模型的精確度越高，得到四種關聯模型在蓄意破壞下的精確度排序；

S1.3.將PNCGNC模型、PNFGNF模型和DCPFGNF模型在有防護的蓄意破壞下根據脆弱性指標計算出的最佳防御點與DCPFSGF模型在蓄意破壞下計算出的最佳防御點進行重合度比較，重合度越高代表關聯模型的精確度越高，得到四種關聯模型在有防護的蓄意破壞下的精確度排序；

S1.4.將PNCGNC模型、PNFGNF模型、DCPFGNF模型和DCPFSGF模型在不同故障情形下所需要的計算時間進行排序；

S1.5.根據期望的計算時間和精確度要求，選擇符合目標需求的關聯電力–天然氣系統的運作模型。

6.根據權利要求5所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，在隨機故障下，四種關聯模型按照計算時間從大到小依次為：DCPFSGF模型、DCPFGNF模型、PNFGNF模型、PNCGNC模型；在蓄意破壞下，四種關聯模型按照計算時間從大到小依次為：DCPFSGF模型、PNCGNC模型、DCPFGNF模型、PNFGNF模型；在有防護的蓄意破壞下，四種關聯模型按照計算時間從大到小依次為：DCPFSGF模型、PNCGNC模型、DCPFGNF模型、PNFGNF模型；上述計算時間均在同一運行環境下得到。

7.根據權利要求5所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，在隨機故障下，四種關聯模型按照精確度從大到小依次為：DCPFSGF模型、DCPFGNF模型、PNFGNF模型、PNCGNC模型；在蓄意破壞下，四種關聯模型按照精確度從大到小依次為：DCPFSGF模型、DCPFGNF模型和PNFGNF模型、PNCGNC模型；在有防護的蓄意破壞下，四種關聯模型按照精確度從大到小依次為：DCPFSGF模型、DCPFGNF模型、PNFGNF模型、PNCGNC模型。

8.根據權利要求1-7任一項所述的一種關聯電力–天然氣系統在不同故障下的脆弱性評估方法，其特征在于，在隨機故障和蓄意破壞下，當計算時間不受約束時，選擇DCPFSGF模型建立關聯電力–天然氣系統的運作模型；當計算時間受限時，選擇DCPFGNF或PNFGNF模型建立關聯電力–天然氣系統的運作模型；

在有防護的蓄意破壞下，當計算時間不受約束時，選擇DCPFSGF模型建立關聯電力–天然氣系統的運作模型；當計算時間受限時，選擇DCPFGNF模型建立關聯電力–天然氣系統的運作模型。