[发明专利]考虑信息系统连接与传输的电力二次系统风险评估方法

说明书

本发明公开了一种考虑信息系统连接与传输的电力二次系统风险评估方法。本发明步骤如下：步骤1、对二次系统中的信息系统元件进行抽象，生成信息网络拓扑；并设置网络运行模拟次数N；步骤2、利用可靠性参数对相关元件进行状态抽样，去除信息网络拓扑中的故障部分，更新信息网络拓扑；步骤3、依据路由策略和数据包传输模型，模拟信息网络运行；如果网络运行次数达到N，进入步骤4；否则返回步骤2；步骤4、统计网络中上行任务与下行任务的完成情况，计算相关IED功能的失效概率；步骤5、根据IED功能的价值指标与失效概率，计算二次系统的风险指标。本发明具有更好的扩展性、更强的适应性与更高的实用性。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种考虑信息系统连接与传输的电力二次系统风险评估方法。

背景技术

随着电力工业信息化程度不断加深，电力二次系统(信息系统)已成为整个电力系统不可分割、赖以运行的重要组成部分。一方面，二次系统的强大功能为电力系统正常运行提供了技术保障；另一方面，二次系统失效也可能影响电力系统可靠运行，甚至导致系统振荡或大范围停电事故。因此，建立有效的电力二次系统风险评估方法对于完善电力系统整体风险评估机制具有十分重要的意义。

目前，国内外已出现了许多关于二次系统安全风险的研究，大体上可分为两类：一类仅针对信息系统建模，着眼于二次系统自身的安全与可靠，没有考虑信息层失效对电网物理层的影响；另一类则聚焦信息系统在电力系统中的具体应用，从特定设备、特定功能、特定系统出发研究二次系统失效对电力系统的影响。此外，就二次系统的信息传递而言，多数研究对信息系统的动态传输特性考虑不足。

基于上述原因，本申请人希望提出一种更加通用的计及信息系统静态连接与动态传输因素的电力二次系统风险评估方法。

发明内容

本发明计及信息系统静态连接与动态传输因素，提供了一种考虑信息系统静态连接与动态传输的电力二次系统风险评估方法。具体地，通过信息网络拓扑生成、信息网络运行模拟、风险指标计算等三大步实现二次系统风险评估。该方法可为二次系统的拓扑优化、关键元件辨识、风险管理等提供辅助决策依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：

步骤S1、对二次系统中的信息系统元件进行抽象，生成信息网络拓扑。并设置网络运行模拟次数N。

步骤S2、利用可靠性参数对相关元件进行状态抽样，去除信息网络拓扑中的故障部分，更新信息网络拓扑。

步骤S3、依据路由策略和数据包传输模型，模拟信息网络运行。如果网络运行次数达到N，进入步骤S4；否则返回步骤S2。

步骤S4、统计网络中上行任务与下行任务的完成情况，计算相关IED功能的失效概率。

步骤S5、根据IED功能的价值指标与失效概率，计算二次系统的风险指标。

所述的步骤S1中，对有关内容的说明和定义如下：

信息系统元件包括监控主机、交换机、智能电子设备(IED)和通信线路。其中IED分为动作型IED和量测型IED。

所述的将信息系统元件抽象生成信息网络拓扑，具体的：将监控主机、交换机和IED抽象为节点，通信线路抽象为边。其中，动作型IED和交换机之间的边由后者指向前者，量测型IED和交换机之间的边由前者指向后者，其余的边均为双向。边的方向代表信息传输的方向。

所述的步骤S2中，对有关内容的说明和定义如下：

相关元件的可靠性参数包括平均失效前时间(MTTF)、平均修复时间(MTTR)。采用蒙特卡洛方法对元件的状态进行抽样，0代表正常，1代表故障。将故障元件从网络拓扑中移除。对于边只需移除其本身；对于节点除了移除其本身还需移除与之相连的边。