一种电网重要基础设施脆弱性指标体系建立方法技术

本发明专利技术涉及电网重要基础设施脆弱性评价技术，具体涉及一种电网重要基础设施脆弱性指标体系建立方法。包括下述步骤：步骤1：基于评价目的确定评价单元和评价对象；步骤2：从压力-状态-响应三方面表征电网重要基础设施脆弱性；步骤3：建立电网重要基础设施脆弱性评价三级指标体系；步骤4：基于粗糙集理论对三级指标体系进行约简；步骤5：利用约简后的指标体系对电网重要基础设施进行脆弱性评价。本发明专利技术基于PSR模型建立一套具有系统性、可操作性的电网重要基础设施脆弱性指标体系。该指标体系可有效评价不同电网重要基础设施对特定事故灾害的脆弱性以及特定重要基础设施在事故灾害过程中的综合脆弱性和基础设施内部不同设备的脆弱性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网重要基础设施脆弱性评价技术，具体涉及一种电网重要基础设施 脆弱性指标体系建立方法。
技术介绍
随着电网规模的扩大，复杂交互式大电网的发展，电网的重要枢纽变电站、换流 站，特高压线路等重要基础设施广泛分布。电力设施多数暴露于野外，容易受到自然灾害 和人为破坏等各种外力的影响造成电力系统稳定破坏、电网解列、大面积停电的严重后果。 同时，电力系统一旦遭遇袭击，将引起通信、运输、供水、金融和银行业等基础设施的连锁反 应，导致社会经济和人民生命财产的严重损失。长期以来，我国电力系统安全性评价主要是 针对电力系统本身建模和故障分析计算，对于脆弱性研究不足，尤其是对电网重要基础设 施（电网重要枢纽变电站、换流站，特高压线路等）脆弱性分析和研究则更少。在电网重要 基础设施脆弱性评价技术中，指标体系的建立是关键问题之一。 当前指标体系建立的方法主要包括调查研究法、目标分解法、多元统计法以及故 障树分析法等。 调查研究法：是在通过调查研究及广泛收集有关指标（对个体进行问卷、访谈或 通过他人收集的调查数据进行分析）的基础上，利用比较归纳法进行归类，并根据评价目 的设计评价指标体系，再以问卷的形式把所设计的评价指标体系寄给相关专家填写的一种 分析影响因素的研究方法，也称"问卷调查"或"统计调查"。它要求所选的样本具有代表性， 必须渗透、折射出在这一个体上的总体的情况，从而实现收集指标的目的。调查研究要先从 目标总体中确定调查总体，再在调查总体中确定调查样本，最后确定有效样本。这种方法最 大的优点就是简单、容易操作，调查法能搜集到难以从直接观察中获得的资料，但是缺点为 人为主观要素可能会表现的很强烈。 德尔菲法：是以古希腊城市德尔菲命名的规定程序专家调查法，德尔菲法既可用 于预测，也可以用于评价。该方法的基本原理是以调查征询的形式向选定的专家提出一系 列问题，并汇总整理专家意见，每完成一次提问和回答的过程称为一轮。将上轮咨询所得意 见的一致程度和各位专家的不同观点等信息，匿名反馈给每一位专家，再次征询意见。如此 反复多次（一般情况下为3~4轮），使意见趋于一致。由最后一轮征询得到的专家意见， 组合成专家群体的集体意见，即可得到影响因素列表。德尔菲法属于调查研究法一种，优点 是综合多位多轮专家意见，减少人为主观因素，但过程比较复杂，花费时间较长。 目标分解法：是通过对研究主体的目标或任务具体分析来构建评价指标体系。对 研究对象的分解一般是从总体目标出发，按照研究内容的构成进行逐次分解，直到分解出 来的指标达到可测的要求。这种方法其实是一种自顶向下的系统化分析方法，优点是只要 明确目标，通过层层深入的分解，能够得到多层次的评价指标体系，但缺点是对分析者的综 合要求非常高。 多元统计法：是通过将主成分分析和聚类分析，定性分析和定量分析相结合的一 种指标分析法，它能够从初步建立的众多指标中找出关键性指标。多元统计是解决多因子 问题，处理高维度数据的一种有效方法。其主要的优点是具有逻辑和统计意义，科学性强； 能综合简化要素，解决要素的归属、要素间的联系和隶属位次等问题；能建立定性与定量相 结合的评价指标体系；能处理大量的数据和信息。 电网重要基础设施脆弱性是指电网重要基础设施在自然灾害和人为破坏等突发 事件的外力干扰下，基础设施本体损坏或故障，致使系统全部或部分功能丧失，并造成一定 的损失的可能性、程度及其恢复能力。对于电网重要基础设施的脆弱性定位为"功能失效"， 而功能失效需要从人与环境对重要基础设施造成的压力、设施自身状态以及管理者的响应 等方面分析，并着重从"外部行为+电网基础设施自身状态一系统功能失效后的应急响应" 这一过程来阐述脆弱性影响因素。因此基于电网重要基础设施脆弱性定义及定位分析，采 用传统的指标体系建立的方法不能有效的考虑指标之间的逻辑关系。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种电网重要基础设施脆弱性指标体 系建立方法，该方法将环境与生态评价指标体系确定方法（PSR模型）引入到电网重要基础 设施脆弱性评价中。通过该方法建立电网重要基础设施脆弱性指标体系，可以真实、系统的 反映被评价对象要素之间的相互作用和相互影响过程。 本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的： 本专利技术提供，其改进之处在于， 所述方法包括下述步骤： 步骤1 :基于评价目的确定评价单元和评价对象； 步骤2 :从压力-状态-响应三方面表征电网重要基础设施脆弱性； 步骤3 :建立电网重要基础设施脆弱性评价三级指标体系； 步骤4 :基于粗糙集理论对三级指标体系进行约简； 步骤5 :利用约简后的指标体系对电网重要基础设施进行脆弱性评价。 进一步地，所述步骤1中，评价单元为电网重要基础设施即枢纽变电站、换流站和 高压输电线路，评价单元内的设备设施为评价对象。 进一步地，所述步骤2中，压力：通过自然灾害和人为破坏两方面表征；状态：通过 评价单元内一次设备的技术状态、运行缺陷以及故障跳闸率参数表征；响应：通过评价单 元内二次设备的技术状态，恢复供电自我保护功能参数表征；一次设备和二次设备均包括 枢纽变电站、换流站和高压输电线路。 进一步地，所述步骤3中，一级指标作为目标层，包括：压力一级指标包括地震、风 灾、雨雪冰冻、洪?劳灾害、滑坡泥石流、雷击、森林火灾、污闪、故意破坏和人为损坏十种事故 灾害类型；状态一级指标是指枢纽变电站、换流站和输电线路的一次设备；响应一级指标 是指变电站、换流站和输电线路的二次设备和应急响应措施（应急响应措施如保障措施、 应急指掸等）； 二级指标作为准则层，包括：压力二级指标包括静态指标和动态指标；状态二级 指标包括技术状态、运行缺陷以及故障跳闸率；响应二级指标包括技术状态和恢复供电； 三级指标作为方案层，是二级指标的细化和衡量指标，是进行量化的指标，通过对 三级指标赋值，得到压力、状态和响应的指数值，并用于衡量评价单元和评价对象的脆弱 性。 进一步地，所述步骤4中，考虑到指标原始数据的易获取性以及在具体实施过程 中的可操作性，基于粗糙集理论对电网重要基础设施脆弱性评价指标进行约简（根据历史 事故案例、专家意见提取关键指标进行约简）。 进一步地，所述步骤5中，得到对电网重要基础设施脆弱性进行评价的指标体系； 对电网重要基础设施的脆弱性进行评价时，将电网重要基础设施脆弱性分为7类：压力型 脆弱性P ;状态型脆弱性S ;响应型脆弱性R ;压力-状态型脆弱性PS ;压力-响应型脆弱性 PR ;状态-响应型脆弱性SR和压力-状态-响应型脆弱性PSR。 与现有技术比，本专利技术达到的有益效果是： 1、本专利技术提供的方法遵循全面性与代表性相结合、层次性与系统性相结合、定性 分析与定量分析结合，以定量为主的指标体系建立原则，建立的指标体系具有以下特点； 系统性：由于PSR模型的构造思路是考虑"人"与"环境"之间的相互作用和相互 影响，因此，由PSR模型建立的评价指标体系更能反映被评价对象在影响脆弱性因素的系当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网重要基础设施脆弱性指标体系建立方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤1：基于评价目的确定评价单元和评价对象；步骤2：从压力‑状态‑响应三方面表征电网重要基础设施脆弱性；步骤3：建立电网重要基础设施脆弱性评价三级指标体系；步骤4：基于粗糙集理论对三级指标体系进行约简；步骤5：利用约简后的指标体系对电网重要基础设施进行脆弱性评价。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：门永生，朱朝阳，于振，刘超，芦倩，吴晓伟，谭辉，吴睦远，何真珍，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11