[发明专利]山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法及系统

说明书

本发明涉及输电线路山火防治技术领域，公开了一种山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法及系统，以得出以山火为理性参与人的前提下灭火装备的最优部署方案，从而将山火可能对电网造成的最大风险降到最低。本发明将山火增加电网风险和灭火装备减少电网风险视为静态博弈，用遍历法生成第一策略集和第二策略集，计算第一策略集的各策略和第二策略集的各策略之间各种组合下输电线路可能发生的所有跳闸情形下的概率和电网风险指标；根据跳闸概率以及电网风险指标形成静态博弈的K_a×K_d阶支付矩阵，K_a为第一策略集的策略总个数，K_d为第二策略集的策略总个数；求解支付矩阵的纳什均衡得出以山火为理性参与人的前提下灭火装备的最优部署方案。

技术领域

本发明涉及输电线路山火防治技术领域，尤其涉及一种山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法及系统。

背景技术

目前，由于能源分布不均，承担远距离输电任务的电网跨区线路、特高压线路大多需要穿越植被茂密的地区，当遭遇连续干旱、高温天气，以及受人民生活、生产用火习惯影响时，电网输电线路附近时有大面积山火发生，该山火容易导致多条输电线路跳闸，对电网产生严重威胁。为了能够及时控制爆发的山火，降低山火对电网造成的风险，需要提前对输电线路途经区域的山火密度进行预测，综合预测的山火密度大小、输电线路的重要程度、电网运行情况等因素，将不同数量的灭火装备提前部署至受山火威胁的各输电线路附近。

由于山火的发生受人为因素的影响较大，目前山火密度预测的精度只能达到30km×30km，即只能预测一片30km×30km区域内的火点数，如果再缩小范围将不能准确预测，受山火密度预测精度的影响，电网灭火装备的部署精度也只能达到30km×30km，目前，关于电网灭火装备的部署未考虑电网整体风险最小化，且未考虑目前山火预测精度下的灭火装备精细化部署问题。

因此，本发明提出一种山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法及系统，通过求解山火和灭火装备之间的静态博弈，考虑电网整体风险最小化，实现在现有山火预测精度下灭火装备的最优精细化部署，该方法及系统计算速度快，精度高，优化了山火灾害下灭火装备实施救援的应用效果，从而将山火威胁下电网可能遭受的最大风险降到最低。

发明内容

本发明目的在于提供一种山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法及系统，该方法及系统计算速度快，精度高，考虑了电网整体风险最小化，实现了在现有山火预测精度下灭火装备的最优精细化部署。

为实现上述目的，本发明提供的一种山火预测下电网灭火装备静态博弈部署方法，包括：

获取待分析区域的输电线路信息、火点数和灭火装备的数量及类型；

将山火增加电网风险以及灭火装备减少电网风险视为静态博弈，所述山火和所述灭火装备为静态博弈中的参与人；

用遍历法生成第一策略集和第二策略集；所述第一策略集的各策略分别表征山火威胁输电线路的分配策略，所述第二策略集的各策略分别表征灭火装备保护输电线路的部署策略；

计算所述第一策略集的各策略和所述第二策略集的各策略之间各种组合下输电线路可能发生的所有跳闸情形下的概率和电网风险指标；

根据所述跳闸概率以及所述电网风险指标形成静态博弈的K_a×K_d阶支付矩阵，K_a为所述第一策略集的策略总个数，K_d为所述第二策略集的策略总个数；对应所述第一策略集的各策略和所述第二策略集的各策略之间各种组合下的山火的支付，通过累加输电线路可能发生的所有跳闸情形下的概率和电网风险指标的乘积得出，且灭火装备的支付与山火的支付互为相反数；

通过求解所述支付矩阵的纳什均衡得出以山火为理性参与人的前提下灭火装备的最优部署方案。