CN105373893A - 调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法,包括以下步骤:告警定义检查、采样定义检查、遥控定义检查、遥控定义检查、设备跳变检查、设备定义检查、风险因素处理。本发明利用分层风险评估方法,计算出风险因素对***威胁所占的权重,并采取一定的风险评估准则,对***风险进行等级划分,以进行分级处理,具有方法简单,处理方便优点。
Description
技术领域
属于电网调度自动化安全领域,具体涉及一个调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法。
背景技术
智能电网即电网的智能化,是21世纪电网发展的趋势,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持***技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
电网调度自动化***则是实现智能电网的重要组成部分。它在远动***中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。调度自动化***也在不断完善,不断发展,其技术进步一刻也没有停止过。当今,随着电力******需求的提高以及计算机技术的发展,为调度自动化***提出新的要求。其中对调度***风险的评估就是一项重要的内容。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明的目的是在于提供一种方法简单,处理方便调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法的互换方法。
一种调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法,包括以下步骤:
(1)告警定义检查:检查某变电站遥信信号对应的告警方式设置是否正确,所述检查内容为:
a)A类:包含低频低压减载装置动作、备自投动、重合闸、保护动作、保护跳闸、压力释放、重瓦斯、失灵和灭火装置关键字;
b)A1类:包含减载装置动作、备自投和减载动作关键字;
c)D1类:包含备自投软压板、重合闸软压板和开关关键字;
d)D2类:包含刀闸、手车、就地和软压板关键字;
(2)采样定义检查:检查遥测信号及遥信信号采样是否定义及是否定义正确,所述检查内容为:
a)遥测:采样周期不为空,如果为母线,采样周期应为2;
b)遥信:被采样的值为:断路器、刀闸、接地刀闸的辅助节点遥信值和断路器的辅助节点遥信状态;
(3)遥控定义检查:检查某变电站遥控信号定义是否正确;
(4)设备跳变检查:检查某变电站线路当天是否含有跳变现象;
(5)设备定义检查:
1)设备命名:通过规则检查变电站设备名称是否符合规范,命名规则如下:
a)断路器/刀闸:断路器名称中的“开关”换成“刀闸”及编号换成刀闸的编号为刀闸名称;
b)断路器/线端:断路器名称去掉“开关”后,包含在交流线段端点表的名称中;
c)断路器/负荷:断路器名称去掉“开关”后,包含在负荷表的名称中,或者断路器的名称包含负荷名称+负荷编号;
d)断路器/保护:断路器名称去掉“A”、“B”、“C”、“相”后,包含在保护表的名称中;
e)线路/交流线段:线路名称应包含交流线段名称;
2)间隔定义:通过一定的规则检查某变电站设备对应的间隔是
否维护正确,检查规则如下:
a)断路器:设备名称中应包含间隔名称;
b)刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
c)接地刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
d)负荷:设备名称中应包含间隔名称;
e)交流线端端点:设备名称中应包含间隔名称;
f)保护节点:设备名称中应包含间隔名称;
3)计算定义:检查某变电站主变在特殊计算值表中是否对上网有功负荷进行采样定义;
4)限值定义:检查某变电站相关设备在限值表中是否进行了限值设定,该检查包含变压器绕组表限值、测点遥测限值、负荷限值、交流线段限值、母线限值;
(6)风险因素处理。
所述风险因素处理包括以下步骤:
(1)对构成风险的因素进行层次上的划分,建立表示风险因素之间从属关系的层次结构图;如图2所示。
(2)计算底层风险因素对应的层次单排序即同一层次相应元素对于上一层次某元素相对重要性的排序权值,计算某一层次中风险因素的单排序,步骤如下:
步骤1:通过用户给该层风险因素的相对重要性,构造足互反性的判断矩阵S;例如对于某一层次中的元素K与下层元素S1,S2,…,Sn,n表示同一层中风险因素的个数。构造的判断矩阵有如下形式:
K | S1 | S2 | Sn | |
S1 | s11 | s12 | s1n | |
S2 | s21 | s22 | s2n | |
Sn | sn1 | sn2 | snn |
其中sij表示对于K而言,Si对Sj的相对重要性,通常sij会取1,2,…,9或者它们的倒数,数值的含义为:1表示Si与Sj重要性相同;3表示Si比Sj稍重要;5表示Si比Sj重要;7表示Si比Sj强烈重要;9表示Si比Sj强烈重要;2,4,6,8表示上述判断的中间值,由判断矩阵的含义可知;
步骤2:采用近似方根法计算和,由判断矩阵S满足,最大的特征根,是对应的特征向量,则有:
,,其中Wi表示W的第i个分量,(SW)i代表SW的第i个分量;
步骤3:判断矩阵的一致性检验:随机一致性比率,RI是平均随机一致性指标;由于本***中n的取值范围比较小,RI的值可以通过查表的方式得到;如果或者n=1,2,转步骤5,否则转步骤4;
步骤4:自动修复判断矩阵:
步骤4.1:对判断矩阵做归一化处理,得到矩阵,
,其中
步骤4.2:由,得到矩阵
步骤4.3:取最大的对应的sij做如下变换:
当时,新的,对应的;
当时,新的,对应的;
步骤4.4:调整结束,得到的判断矩阵满足一致性要求,输出W,W的各分量就是对应层次中风险因素的单排序;
(3)计算底层风险因素的总排序即同一层次所有元素对于最高层相对重要性的排序权值就是层次总排序;计算层次总排序是自顶向下的过程,若本层各元素的单排序权值分别为,对应的上层某元素的总排序权值是w,则该层各元素对应的总排序权值为,依次计算出每层风险因素的总排序,最后可以计算出底层风险因素的总排序,其中m为底层风险因素的数目。由层次分析法原理可知;
(4)风险评估准则:通过对底层风险因素进行检查,得到对应风险因素的检查值,若风险因素存在,则;否则,最后经过层次风险计算得到的风险指数,针对不同的V值,用户做出不同的处理;
具体处理方式如下:
1)当时,定为无风险,返回进行下一轮风险因素检查;
2)当时,定为一级风险,由地区级调度***进行风险处理;
3)当时,定为二级风险,由省级调度***进行风险处理;
4)当时,定为三级风险,由大区级调度***进行风险处理。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
风险因素进行层次划分,获得风险因素之间的关系,利用分层风险评估方法,计算出风险因素对***威胁所占的权重,并采取一定的风险评估准则,对***风险进行等级划分,以进行分级处理。
附图说明:
图1平台的整体流程
图2风险因素的层次结构
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明涉及一种调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法的具体实施方式,包括以下步骤:
如图1所示,该平台的工作流程是依次进行告警定义检查、采样
定义检查、遥控定义检查、设备跳变检查、设备定义检查,然后将检查值交给层次风险评估方法,通过计算导出***是否存在风险,若不存在风险,则返回进行下一轮的检查;若存在风险,则根据不同的风险等级进行分级处理。
该方法通过对***风险因素进行检查,以获得风险因素的检
查值,具体步骤为:
(1)告警定义检查:检查某变电站遥信信号对应的告警方式设置是否正确,该检查规则如下:
a)A类:包含低频低压减载装置动作、备自投动、重合闸、保护动作、保护跳闸、压力释放、重瓦斯、失灵、灭火装置、不一致、事故、非全相、母差动作、压力突变、消防进行、强迫三相、开关低周减载、开关低周低压减载、低电压、欠电压、线保护等关键字;
b)A1类:包含减载装置动作、备自投、减载动作、减载保护动作、低压减载、线重合闸等关键字;
c)D1类:包含备自投软压板、重合闸软压板、开关、开关A相、开关B相、开关C相、次级开关、开关位置等关键字;
d)D2类:包含刀闸、手车、就地、软压板等关键字;
(2)采样定义检查:检查遥测信号及遥信信号采样是否定义及是否定义正确,该检查规则如下:
a)遥测:采样周期不为空,如果是母线,采样周期应为2;
b)遥信:被采样的值为断路器、刀闸、接地刀闸的辅助节点遥信值和断路器的辅助节点遥信状态;
(3)遥控定义检查:检查某变电站遥控信号定义是否正确;
(4)设备跳变检查:检查某变电站线路当天是否含有跳变现象,设备跳变定义为:当天线路有功大于线路额定电流*线路电压等级*1.732*1.2/1000即为设备跳变;
(5)设备定义检查:
1)设备命名:通过一定的规则检查某变电站设备名称是否符合规范,命名规则如下:
a)断路器/刀闸:断路器名称中的“开关”换成“刀闸”及编号换成刀闸的编号为刀闸名称,如(1#主变*开关的刀闸名称应为1#主变*刀闸)*为断路器编号或刀闸编号;
b)断路器/线端:断路器名称去掉“开关”后,包含在交流线段端点表的名称中,如周巷7C0开关、周巷7C0线;
c)断路器/负荷:断路器名称去掉“开关”后,包含在负荷表的名称中,或者断路器的名称包含负荷名称+负荷编号;
d)断路器/保护:断路器名称去掉“A”、“B”、“C”、“相”后,包含在保护表的名称中;
e)线路/交流线段:线路名称应包含交流线段名称;
2)间隔定义:通过一定的规则检查某变电站设备对应的间隔是否维护正确,检查规则如下:
a)断路器:设备名称中应包含间隔名称;
b)刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
c)接地刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
d)负荷:设备名称中应包含间隔名称;
e)交流线端端点:设备名称中应包含间隔名称;
f)保护节点:设备名称中应包含间隔名称;
3)特殊计算定义:检查某变电站主变在特殊计算值表中是否对上网有功负荷进行采样定义;
4)限值定义:检查某变电站相关设备在限值表中是否进行了限值设定,该检查包含变压器绕组表限值、测点遥测限值、负荷限值、交流线段限值、母线限值等;
3.层次分析法:
(1)对构成风险的因素进行层次上的划分,建立表示风险因素之间从属关系的层次结构图,如图2所示;
(2)计算底层风险因素对应的层次单排序即同一层次相应元素对于上一层次某元素相对重要性的排序权值,计算某一层次中风险因素的单排序,步骤如下:
步骤1:通过用户给该层风险因素的相对重要性,构造足互反性的判断矩阵S;例如对于某一层次中的元素K与下层元素S1,S2,…,Sn,n表示同一层中风险因素的个数;构造的判断矩阵有如下形式:
K | S1 | S2 | Sn | |
S1 | s11 | s12 | s1n | |
S2 | s21 | s22 | s2n | |
Sn | sn1 | sn2 | snn |
其中sij表示对于K而言,Si对Sj的相对重要性。通常sij会取1,2,…,9或者它们的倒数,数值的含义为:1表示Si与Sj重要性相同;3表示Si比Sj稍重要;5表示Si比Sj重要;7表示Si比Sj强烈重要;9表示Si比Sj强烈重要;2,4,6,8表示上述判断的中间值,由判断矩阵的含义可知;
步骤2:采用近似方根法计算和,由判断矩阵S满足,最大的特征根,是对应的特征向量,则有:
,,其中Wi表示W的第i个分量,(SW)i代表SW的第i个分量;
步骤3:判断矩阵的一致性检验:随机一致性比率,RI是平均随机一致性指标。由于本***中n的取值范围比较小,RI的值可以通过查表的方式得到。如果或者n=1,2,转步骤5,否则转步骤4;
步骤4:自动修复判断矩阵:
步骤4.1:对判断矩阵做归一化处理,得到矩阵,
,其中
步骤4.2:由,得到矩阵
步骤4.3:取最大的对应的sij做如下变换:
当时,新的,对应的;
当时,新的,对应的;
步骤4.4:调整结束,得到的判断矩阵满足一致性要求,输出W,W的各分量就是对应层次中风险因素的单排序;
(3)计算底层风险因素的总排序即同一层次所有元素对于最高层相对重要性的排序权值就是层次总排序。计算层次总排序是自顶向下的过程,若本层各元素的单排序权值分别为,对应的上层某元素的总排序权值是w,则该层各元素对应的总排序权值为,依次计算出每层风险因素的总排序,最后可以计算出底层风险因素的总排序,其中m为底层风险因素的数目,由层次分析法原理可知;
(4)风险评估准则:通过对底层风险因素进行检查,得到对应风险因素的检查值;若风险因素存在,则;否则;最后经过层次风险计算得到的风险指数;针对不同的V值,进行分级处理。具体处理方式如下:
1)当时,定为无风险,返回进行下一轮风险因素检查;
2)当时,定为一级风险,由地区级调度***进行风险处理;
3)当时,定为二级风险,由省级调度***进行风险处理;
4)当时,定为三级风险,由大区级调度***进行风险处理。
通过对调度自动化***的***模型定义进行分析,得到对***产生威胁的风险因素,并对风险因素进行检查,以获得检查值。
对风险因素进行层次划分,获得风险因素之间的关系,利用分层风险评估方法,计算出风险因素对***威胁所占的权重,并采取一定的风险评估准则,对***风险进行等级划分,以进行分级处理。
最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。
而且,本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。
本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解,根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。
因此,所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
Claims (2)
1.一种调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)告警定义检查:检查某变电站遥信信号对应的告警方式设置是否正确,所述检查内容为:
a)A类:包含低频低压减载装置动作、备自投动、重合闸、保护动作、保护跳闸、压力释放、重瓦斯、失灵和灭火装置关键字;
b)A1类:包含减载装置动作、备自投和减载动作关键字;
c)D1类:包含备自投软压板、重合闸软压板和开关关键字;
d)D2类:包含刀闸、手车、就地和软压板关键字;
(2)采样定义检查:检查遥测信号及遥信信号采样是否定义及是否定义正确,所述检查内容为:
a)遥测:采样周期不为空,如果为母线,采样周期应为2;
b)遥信:被采样的值为:断路器、刀闸、接地刀闸的辅助节点遥信值和断路器的辅助节点遥信状态;
(3)遥控定义检查:检查某变电站遥控信号定义是否正确;
(4)设备跳变检查:检查某变电站线路当天是否含有跳变现象;
(5)设备定义检查:
1)设备命名:通过规则检查变电站设备名称是否符合规范,命名规则如下:
a)断路器/刀闸:断路器名称中的“开关”换成“刀闸”及编号换成刀闸的编号为刀闸名称;
b)断路器/线端:断路器名称去掉“开关”后,包含在交流线段端点表的名称中;
c)断路器/负荷:断路器名称去掉“开关”后,包含在负荷表的名称中,或者断路器的名称包含负荷名称+负荷编号;
d)断路器/保护:断路器名称去掉“A”、“B”、“C”、“相”后,包含在保护表的名称中;
e)线路/交流线段:线路名称应包含交流线段名称;
2)间隔定义:通过一定的规则检查某变电站设备对应的间隔是
否维护正确,检查规则如下:
a)断路器:设备名称中应包含间隔名称;
b)刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
c)接地刀闸:设备名称中应包含间隔名称;
d)负荷:设备名称中应包含间隔名称;
e)交流线端端点:设备名称中应包含间隔名称;
f)保护节点:设备名称中应包含间隔名称;
3)计算定义:检查某变电站主变在特殊计算值表中是否对上网有功负荷进行采样定义;
4)限值定义:检查某变电站相关设备在限值表中是否进行了限值设定,该检查包含变压器绕组表限值、测点遥测限值、负荷限值、交流线段限值、母线限值;
(6)风险因素处理。
2.根据权利要求1所述一种调度自动化***模型定义辅助决策与风险评估方法,其特征在于:所述风险因素处理包括以下步骤:
(1)对构成风险的因素进行层次上的划分,建立表示风险因素之间从属关系的层次结构图;
(2)计算底层风险因素对应的层次单排序即同一层次相应元素对于上一层次某元素相对重要性的排序权值,计算某一层次中风险因素的单排序,步骤如下:
步骤1:通过用户给该层风险因素的相对重要性,构造足互反性的判断矩阵S;构造的判断矩阵有如下形式:
其中sij表示对于K而言,Si对Sj的相对重要性,通常sij会取1,2,…,9或者它们的倒数,数值的含义为:1表示Si与Sj重要性相同;3表示Si比Sj稍重要;5表示Si比Sj重要;7表示Si比Sj强烈重要;9表示Si比Sj强烈重要;2,4,6,8表示上述判断的中间值,由判断矩阵的含义可知QUOTE ;
步骤2:采用近似方根法计算QUOTE 和QUOTE ,由判断矩阵S满足QUOTE ,QUOTE 最大的特征根,QUOTE 是对应的特征向量,则有:
QUOTE ,QUOTE ,其中Wi表示W的第i个分量,(SW)i代表SW的第i个分量;
步骤3:判断矩阵的一致性检验:随机一致性比率QUOTE ,RI是平均随机一致性指标;由于本***中n的取值范围比较小,RI的值可以通过查表的方式得到;如果QUOTE 或者n=1,2,转步骤5,否则转步骤4;
步骤4:自动修复判断矩阵:
步骤4.1:对判断矩阵做归一化处理,得到矩阵QUOTE ,
QUOTE ,其中QUOTE
步骤4.2:由QUOTE ,得到矩阵
步骤4.3:取最大的QUOTE 对应的sij做如下变换:
当QUOTE 时,新的QUOTE ,对应的QUOTE ;
当QUOTE 时,新的QUOTE ,对应的QUOTE ;
步骤4.4:调整结束,得到的判断矩阵满足一致性要求,输出W,W的各分量就是对应层次中风险因素的单排序;
(3)计算底层风险因素的总排序即同一层次所有元素对于最高层相对重要性的排序权值就是层次总排序;计算层次总排序是自顶向下的过程,若本层各元素的单排序权值分别为QUOTE ,对应的上层某元素的总排序权值是w,则该层各元素对应的总排序权值为QUOTE ,依次计算出每层风险因素的总排序,最后可以计算出底层风险因素的总排序QUOTE ,其中m为底层风险因素的数目;
由层次分析法原理可知QUOTE ;
(4)风险评估准则:通过对底层风险因素进行检查,得到对应风险因素的检查值QUOTE ,若风险因素存在,则QUOTE ;否则QUOTE ,最后经过层次风险计算得到的风险指数QUOTE ,针对不同的V值,用户做出不同的处理;
具体处理方式如下:
1)当QUOTE 时,定为无风险,返回进行下一轮风险因素检查;
2)当QUOTE 时,定为一级风险,由地区级调度***进行风险处理;
3)当QUOTE 时,定为二级风险,由省级调度***进行风险处理;
4)当QUOTE 时,定为三级风险,由大区级调度***进行风险处理。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160302 |