一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法技术方案

本发明专利技术涉及电力系统及可靠性技术领域，公开了一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法，首先对电力系统进行详细的分析和建模，结合超网络模型和贝叶斯概率网络，深入地理解系统的内部结构和运行机制。然后，采用电力系统分析技术对系统性能进行基线测量，包括对系统稳定性、可靠性的评估。在此基础上，模拟可能的攻击情景，研究其对系统性能的影响，以识别出系统的脆弱性。最后，利用复杂网络分析技术对系统的脆弱性进行更深入的理解和解析，找出在系统中起到关键作用的节点和连接，以及他们在攻击中的表现。本发明专利技术方法可以准确地评估电力系统的脆弱性，有助于防止电力系统的突发事故，提高系统的安全性和可靠性。提高系统的安全性和可靠性。提高系统的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法


[0001]本专利技术涉及电力系统及可靠性
，尤其涉及一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济的快速发展，电力系统作为现代社会的基础设施，其重要性日益突出。电力系统的稳定性、可靠性和经济性对于保障社会正常运行具有至关重要的作用。电力系统脆弱性是指在面对自然灾害、设备故障、恶意攻击等不利影响时，电力系统失去正常运行能力的倾向程度。通过理解并测试电力系统的脆弱性，我们可以预防和应对各种可能的危机。然而，电力系统的复杂性和不确定性使得其脆弱性问题成为了一个重要的研究课题。对电力系统脆弱性的准确评估和有效控制，可以避免电力系统的突发事故，提高系统的安全性和可靠性。
[0003]随着诱导因子技术的发展，该技术已经被成功地应用于许多领域，如社会网络分析、生态系统评估等。诱导因子技术可以通过对系统的内部和外部因素进行分析，识别出影响系统性能的关键因素，从而对系统的脆弱性进行深入的理解和有效的控制。因此，将诱导因子技术应用于电力系统脆弱性的评估，是一种很有潜力的研究方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，对电力系统进行详细的分析和建模，包括对系统的物理结构、设备参数、运行状态进行分析和建模；步骤2，进行电力系统的系统性能的基线测量，包括对系统的稳定性、系统的可靠性的评估；步骤3，模拟预设的攻击情景，在攻击情景下评估系统性能，计算和记录诱导因子，以量化系统的脆弱性；步骤4，利用复杂网络分析技术，对系统的脆弱性进行指标计算，用以指征脆弱性的原因。2.根据权利要求1所述的一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法，其特征在于，所述的对电力系统进行详细的分析和建模的过程利用超网络模型和贝叶斯网络建模，包括以下步骤：所述的电力系统中的物理实体构成超网络中的超节点，所述的物理实体包括发电机、变电站、输电线，超节点之间的物理连接则形成超边，设定电力系统中每个超节点的状态向量为，并由所有超节点的状态向量构成系统状态向量；n为电力系统中超节点个数；将每个设备的电气参数视为超节点状态的属性，用符号表示，所述的电气参数包括：额定电压、额定功率、阻抗；将每个超节点的运行状态定义为一个条件概率分布，，其中，是与超节点直接相连的超节点集合；整个电力系统构建为一个联合概率状态模型，其中，是在给定父节点状态的条件下，超节点的状态概率分布。3.根据权利要求1所述的一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法，其特征在于，对系统的稳定性的评估包括电压稳定性和动态稳定性两个方面的评估，所述的电压稳定性的分析目标是判断系统在面对负荷变化、故障或系统参数变化扰动后，是否能够维持所有节点电压在合理范围内：计算每个节点的电压幅值和相角；判断电压稳定性，如果所有节点的电压幅值都能够维持在预设范围内，且电压相角差在合理的范围内，认定为电力系统在电压上是稳定的；动态稳定性的分析目标是电力系统在面对大规模扰动后，是否能够在有限的时间内恢复到新的稳态运行状态：利用电力系统动态模型进行分析，所述的电力系统动态模型包括生成机的机电力平衡方程和功率角稳定方程，所述的机电力平衡方程表达为：，功率角稳定方程表达为：，其中，表示电力机电矩和电磁矩之间的相角差，是电机的转速，是同步速度，是机械功率，是电磁功率，是阻尼系数，是惯性常数；对系统在扰动后的动态响应进行模拟计算；对电力系统在扰动后的动态响应进行模拟计算，通过计算各个节点的角度和频率随时间的变化，评估电力系统在面对扰动后能否在有限的时间内恢复稳定；如果在模拟计算中，所有节点的角度和频率能够在有限的时间内恢复到新的稳态状态，那么认为电力系统在动态上是稳定的；所述的系统的可靠性的评估包括以下步骤：收集历史故障数据，统计各个设备的故障
次数和故障时间，从而得到每种设备的平均故障率λ；基于设备的故障率，构建系统的可靠性模型；评估在发生故障时，系统是否能够通过调度策略保证供电的稳定，所述的评估的方法包括失效模式和影响分析和故障树分析；将每种设备的平均故障率λ、系统的可靠性模型，以及在发生故障时，系统是否能够通过调度策略保证供电的稳定的信息综合起来，评估系统的整体可靠性，整体可靠性的指标包括：失效频率、失效概率和平均故障间隔时间。4.根据权利要求1所述的一种基于诱导因子的电力系统脆弱性测试方法，其特征在于，所述的预设的攻击情景包括物理攻击和网络攻击，所述的物理攻击通过对电力系统的实体设施进行破坏，包括设备破坏、破坏供电和自然灾害；所述的网络攻击通过对电力系统的网络进行攻击，包括服务拒绝攻击、入侵攻击和恶意软件攻击；所述的诱导因子为以下一个系统性能指标或者多个系统指标的综合：系统负荷水平、发电机出力、线路阻抗、系统拓扑结构和系统保护设备；所述的负荷水平会直接影响系统的运行状态；所述的发电机出力会影响电力系统的供应情况，出力不足导致系统供电不足...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永良，马文营，张文军，张运，王雅群，刘洋，牛垣绗，郭泰龙，王凌飞，苏韵涵，姜姗，曾鹏，张杰，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：