一种电力光缆网风险分析方法及系统技术方案

本发明专利技术为一种电力光缆网风险分析方法及系统，根据待分析区域的实际环境构建光缆健康度指标，获取待分析区域光缆数据并计算光缆健康度，获取光缆连通情况并计算光缆的运行情况，获取光缆承载的业务类型并计算光缆的业务承载情况，根据光缆的运行情况和光缆的业务承载情况构建对应的电力光缆网风险指标，利用Tsallis熵进行电力光缆网风险指标融合获得电力光缆网风险分析结果，多个重要指标的融合提高了电力光缆网风险分析的准确性和可靠性，具有重要的工程实践意义。有重要的工程实践意义。有重要的工程实践意义。

【技术实现步骤摘要】
一种电力光缆网风险分析方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力通信系统
，主要涉及一种电力光缆网风险分析方法及系统。

技术介绍

[0002]随着智能电网的不断发展，通信技术在电力系统中的作用愈发重要，越来越多的通信业务出现在电力网络中，负责采集、传输和处理与电网运行相关的信息数据。这些通信业务的可靠性直接影响着整个电力系统的安全、稳定运行。
[0003]电力光缆网的安全稳定运行会受到多种因素的影响，实际运行中的光缆可能遭受来自工程施工、台风、雷击、覆冰、盗窃等外界因素的影响，而造成光缆的断线、断纤、磨损、短路电流烧毁等各种事故。在考虑外界影响因素的同时，电力光缆在网络中的运行水平也是重要影响因素，随着电力通信网规模日益庞大，承载的电力业务量也快速增长，风险与驾驭难度日益增加，安全生产工作面临着各种压力和挑战。
[0004]目前，针对电力光缆网风险性的分析方法有很多，例如CN107844888A《一种基于指标体系的光传送网服务风险分析方法》公开了“一种基于指标体系的光传送网服务风险分析方法，通信网络领域。该方法根据设备和光缆中承载的业务情况，直接计算光缆段或者设备节点故障对相关承载业务的影响，得到网络中业务的绝对损失量”，该专利技术计算方式简单，充分分析目标指标和各子指标之间的关系，使指标结构完整，对网络规模的适应性较好，应用性较强，但该专利技术选取指标比较单一、不能充分挖掘电力光缆网风险性的潜在影响指标，存在分析结果精度不高、主观依赖性强的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术所存在的上述问题，本申请提供了一种电力光缆网风险分析方法及系统。
[0006]本申请的技术方案如下：
[0007]一种电力光缆网风险分析方法，包括以下步骤：
[0008]根据待分析区域的实际环境构建光缆健康度指标，获取待分析区域光缆数据、光缆连通情况和光缆承载的业务类型；
[0009]根据所述光缆数据构建光缆数据集，所述光缆数据集利用多指标融合方法计算获得光缆健康度；
[0010]根据光缆连通情况和光缆健康度计算获得光缆的运行情况；
[0011]根据光缆承载的业务类型，计算获得光缆承载的业务重要度和业务流量，根据所述业务重要度和业务流量确定光缆的业务承载情况；
[0012]根据光缆的运行情况和光缆的业务承载情况构建对应的电力光缆网风险指标，利用Tsallis熵进行电力光缆网风险指标融合获得电力光缆网风险分析结果。
[0013]优选的，构建光缆数据集Tmxn，其中：
[0014][0015]式中，T
mn
为第m条光缆的第n个健康度指标；
[0016]所述并利用多指标融合方法计算获得光缆健康度具体为：
[0017]根据光缆数据集T
mxn
计算获得待分析区域电力光缆网内所有光缆的健康度指标之间的平均距离D
T
，以公式表达为：
[0018][0019]式中，m为电力光缆网中的光缆数量，n为健康度指标数量，T
in
、T
jn
分别为第i条、第j条光缆对应的第n个健康度指标；
[0020]移除光缆数据集T
mxn
中健康度指标r对应的数据集合T
r
，光缆数据集T
mxn
中剩余数据构成新的光缆数据集T
mx(n
‑
1)
，根据新的光缆数据集T
mx(n
‑
1)
计算获得平均距离以公式表达为：
[0021][0022][0023]通过平均距离D
T
和计算获得健康度指标r的重要度S(r)，以公式表达为：
[0024][0025]对健康度指标r的重要度S(T
r
)进行归一化处理获得健康度指标r的权重w
r
，以公式表达为：
[0026][0027]计算第i条光缆在健康度指标r下的光缆健康度H
ir
，以公式表达为：
[0028][0029]式中，max(T
r
)、min(T
r
)分别为光缆数据集中所有光缆在健康度指标r下的最大值、最小值，T
ir
为第i条光缆在健康度指标r下的值；
[0030]根据健康度指标r的光缆健康度H
ir
和权重w
r
加权获得第i条光缆的光缆健康度H
i
，以公式表达为：
[0031][0032]优选的，光缆连通情况通过光缆网拓扑结构中边界数BC(i)表示，根据光缆连通情况和光缆健康度计算获得光缆的运行情况以公式表达为：
[0033]OR(i)＝BC(i)1‑
H(i)
；
[0034]式中，BC(i)为第i条光缆的介数中心性，H(i)表示第i条光缆的健康度。
[0035]优选的，根据光缆承载的业务类型，计算获得光缆承载的业务重要度和业务流量
具体为：
[0036]所述光缆承载的业务类型包括业务种类和不同种类业务对应的业务数量，根据光缆承载的业务类型计算光缆路线的可用率A(e
i，j
)，以公式表达为：
[0037][0038]式中，A
u
为电力光缆网链路单位长度可用率，e
s，d
为连接电力光缆网节点s与节点d的链路，D(e
s，d
)为连接电力光缆网节点s与节点d的链路长度；
[0039]根据光缆路线的可用率计算获得光缆业务重要度BI(i)和业务流量BF(i)，以公式表达为：
[0040][0041][0042]其中：
[0043][0044][0045]式中，m为电力光缆网中的光缆数量，K为电力光缆网中运行的业务类型总数；Ri(s,,)为电力光缆网起始节点s到终止节点d之间第k类业务的路由情况，表示光缆i是否包含于电力光缆网起始节点s到终止节点d之间第k类业务路由中；c(s,d,k)为电力光缆网起始节点s到终止节点d之间第k类业务的数量；I(k)为第k类业务类型的业务重要度归一化值；F(k)为第k类业务类型的业务流量归一化值；A(s,d,k)为电力光缆网起始节点s到终止节点d之间第k类业务的光缆可用率。
[0046]优选的，根据所述业务重要度和业务流量确定光缆的业务承载情况以公式表达为：
[0047]B(i)＝BI(i)+BF(i)；
[0048]式中，B(i)为业务承载情况。
[0049]优选的，根据光缆的运行情况和光缆的业务承载情况构建对应的电力光缆网风险指标具体为：
[0050]通过光缆的运行情况OR(i)构建电力光缆网风险指标q
i
，以公式表达为：
[0051]q
i
＝1+OR(i)；
[0052]通过光缆的业务承载情况B(i)构建电力光缆网风险指标p...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力光缆网风险分析方法，其特征在于，包括以下步骤：根据待分析区域的实际环境构建光缆健康度指标，获取待分析区域光缆数据、光缆连通情况和光缆承载的业务类型；根据所述光缆数据构建光缆数据集，并利用多指标融合方法计算获得光缆健康度；根据光缆连通情况和光缆健康度计算获得光缆的运行情况；根据光缆承载的业务类型，计算获得光缆承载的业务重要度和业务流量，根据所述业务重要度和业务流量确定光缆的业务承载情况；根据光缆的运行情况和光缆的业务承载情况构建对应的电力光缆网风险指标，利用Tsallis熵进行电力光缆网风险指标融合获得电力光缆网风险分析结果。2.根据权利要求1所述的一种电力光缆网风险分析方法，其特征在于，构建光缆数据集T
mxn
，其中：式中，T
mn
为第m条光缆的第n个健康度指标；所述并利用多指标融合方法计算获得光缆健康度具体为：根据光缆数据集T
mxn
计算获得待分析区域电力光缆网内所有光缆的健康度指标之间的平均距离D
T
，以公式表达为：式中，m为电力光缆网中的光缆数量，n为健康度指标数量，T
in
、T
jn
分别为第i条、第j条光缆对应的第n个健康度指标；移除光缆数据集T
mxn
中健康度指标r对应的数据集合T
r
，光缆数据集T
mxn
中剩余数据构成新的光缆数据集T
mx(n
‑
1)
，根据新的光缆数据集T
mx(n
‑
1)
计算获得平均距离D
T
‑
Tr
，以公式表达为：为：通过平均距离D
T
和计算获得健康度指标r的重要度S(r)，以公式表达为：对健康度指标r的重要度S(T
r
)进行归一化处理获得健康度指标r的权重w
r
，以公式表达为：计算第i条光缆在健康度指标r下的光缆健康度H
ir
，以公式表达为：
式中，max(T
r
)、min(T
r
)分别为光缆数据集中所有光缆在健康度指标r下的最大值、最小值，T
ir
为第i条光缆在健康度指标r下的值；根据健康度指标r的光缆健康度H
ir
和权重w
)
加权获得第i条光缆的光缆健康度H
i
，以公式表达为：3.根据权利要求2所述的一种电力光缆网风险分析方法，其特征在于，光缆连通情况通过光缆网拓扑结构中边界数BC(i)表示，根据光缆连通情况和光缆健康度计算获得光缆的运行情况以公式表达为：OR(i)＝BC(i)1‑
H(i)
；式中，BC(i)为第i条光缆的介数中心性，H(i)表示第i条光缆的健康度。4.根据权利要求3所述的一种电力光缆网风险分析方法，其特征在于，根据光缆承载的业务类型，计算获得光缆承载的业务重要度和业务流量具体为：所述光缆承载的业务类型包括业务种类和不同种类业务对应的业务数量，根据光缆承载的业务类型计算光缆路线的可用率A(e
i，j
)，以公式表达为：式中，A
u
为电力光缆网...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈端云，林彧茜，傅昱，许佳东，吴功立，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：