[發明專利]一種針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法及系統

在審

• 申請號: 202210697985.2
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN115204610A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 董玉亮;李雨航;胡宇浩;楊源;趙子泰
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06F17/18
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

本發明涉及發電站及電力系統安全運行領域，提供了一種針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法及系統，包括：構建發電站周界設備遭受外部攻擊的情景數據庫，確定連鎖故障事件的初始事件；進行事件樹連鎖故障仿真推演，確定不同推演路徑下的中間事件和后果事件；確定中間事件和后果事件的發生概率；選擇風險評價指標，確定風險評價指標與風險水平的映射關系；構建發電站周界設備風險評價模型，獲得發電站各周界設備的風險度及風險度排序；給出安全防范措施建議。本發明適用于發電站防范外部攻擊的風險評價，考慮了電力設備故障發生和演化的復雜機理、直接及后續次生衍生事件危害嚴重程度，能夠對發電站遭受攻擊下的安全性進行較為準確的評價。

技術領域

本發明涉及發電站及電力系統安全運行領域，特別涉及一種針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法及系統。

背景技術

在未來一段時間，燃煤發電站仍然是我國新型電力系統的關鍵支撐電源，因此其能否安全運行將直接影響整個電力系統的安全。經過多年的技術發展和運行人員素質的提高，我國燃煤發電站運行安全水平得到了極大的提升，實現了機組的長周期安全運行。然而，燃煤發電站的安全性不僅僅是正常情況下的安全運行，還應包括特殊情況(比如遭受人、車、低空飛行器、漂浮物和投擲物等外部攻擊)下的安全運行，對于存在較大不穩定社會因素的西部地區，后者尤為重要。在整個燃煤發電站，最容易受到外部攻擊的是發電站的周界設備，主要包括制氫站、油站、循環水系統/或空冷系統、煙氣脫硝系統、煙氣脫硫系統、制粉系統、輸煤系統、供熱系統、變壓器、升壓站等。發電站周界設備系統受到外部攻擊后，一方面會引起自身設備的停運、損壞，甚至會發生爆炸、有毒氣體的擴散等危及人身和環境安全的事故，另一方面也會通過連鎖故障的方式，將事故傳播到整個發電站，最終殃及電網，造成諸如大面積停電等嚴重的后果和重大損失。

目前針對燃煤發電站的安全風險評價模型多數是正常運行情況下的設備安全風險等級評價，專門針對外部攻擊下發電站安全風險問題尚未見諸文獻報道。同時，現有模型難以認識電力設備故障發生和演化的復雜機理、直接及后續的次生衍生事件危害嚴重程度；且未從影響發電站設備運行因素和發電站設備故障導致的后果進行推演分析，因而不能實現發電站周界設備風險的準確評價。

因此，有必要開展針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法研究，來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

發明內容

本發明的目的就是克服現有技術的不足，提供了一種針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法及系統，通過事件樹連鎖故障仿真推演和風險評價實現發電站周界設備的風險排序，為發電站制定防范措施提供依據。

本發明采用如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種針對外部攻擊的發電站周界設備風險評價方法，包括：

S1、構建發電站周界設備遭受外部攻擊的情景數據庫，確定連鎖故障事件的初始事件；

S2、針對步驟S1的所述初始事件，進行事件樹連鎖故障仿真推演，確定不同推演路徑下的各周界設備的中間事件和后果事件；

S3、確定步驟S2中連鎖故障所對應的所述中間事件和后果事件的發生概率；

S4、選擇風險評價指標，確定所述風險評價指標與風險水平的映射關系；

S5、構建發電站周界設備風險評價模型，根據所述發電站周界設備風險評價模型、步驟S4的所述映射關系及步驟S3中所述中間事件和后果事件的發生概率，獲得發電站各周界設備的風險度及風險度排序。

如上所述的任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述方法還包括：

S6、結合外部攻擊手段和步驟S5獲得的發電站各周界設備的風險度及風險度排序，給出安全防范措施建議。