一种大停电事件全链条演化分析方法、装置及介质与流程

本发明涉及电力系统，并且更具体地，涉及一种大停电事件全链条演化分析方法、装置及介质。

背景技术：

1、电力系统是重要的基础设施系统，电力安全是国家安全的重要组成和保障。随着电力占终端能源的比重持续增加，交通、供水、通信、医疗、金融等公共服务以及社会生成生活与电力系统耦合不断加深，一旦发生大面积停电事故，将造成巨大的经济损失和广泛的社会影响。大停电事件风险多源、承灾载体多样、传播链条长、演化路径复杂，属于复合型突发事件，且具有典型复杂系统特征。

2、传统的大停电演化分析聚焦电力系统内部故障形态和连锁故障特征，较少关注引发大停电事件的源端事件，以及停电发生后造成的广泛经济社会影响。基于公共安全理论的突发事件演化机理分析方法技术路线多样，但通常以定性分析为主，缺少针对大停电事件的大规模复杂演化网络量化分析方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种大停电事件全链条演化分析方法、装置及介质。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种大停电事件全链条演化分析方法，包括：

3、运用事件链方法梳理收集的大停电事件历史数据信息的事件演化过程中的关键节点以及节点之间的相关作用关系，构建大停电事件全链条演化网络模型；

4、计算大停电事件全链条演化网络模型的多个预设典型指标；

5、基于多个预设典型指标，构建大停电事件全链条演化网络模型的节点重要度评价指标以及连边重要度评价指标；

6、根据节点重要度评价指标以及连边重要度评价指标，构建大停电事件全链条演化网络模型中每条路径的路径传播效率指标；

7、根据节点重要度评价指标值、连边重要度评价指标以及路径传播效率指标，分别确定大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径；

8、根据大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径，确定大停电事件应对策略。

9、可选地，事件演化经过源端事件、电力系统故障、基础设施故障、社会后果演化4个环节，并且大停电事件全链条演化网络模型的网络节点表示大停电故障演化过程中的突发事件，连边代表突发事件之间的相互作用关系。

10、可选地，多个预设典型指标包括：度、介数中心性、接近中心性、平均路径长度以及全局效率，其中

11、度di的计算公式为：

12、

13、式中，a＝(aij)n×n为大停电事件全链条演化网络模型的邻接矩阵，aij为邻接矩阵中第i行第j列对应位置元素的取值；

14、介数中心性bi的计算公式为：

15、

16、接近中心性ci的计算公式为：

17、

18、其中，

19、

20、全局效率的计算公式为：

21、

22、式中，a＝(aij)n×n为大停电事件全链条演化网络模型的邻接矩阵，aij为邻接矩阵中第i行第j列对应位置元素的取值，dij是节点i到节点j的距离；n为网络中节点数量。

23、可选地，基于多个预设典型指标，构建大停电事件全链条演化网络模型的节点重要度评价指标值以及连边重要度评价指标，包括：

24、对度、介数中心性进行归一化处理以及对全局效率的下降率进行放大处理，确定归一化度、归一化介数中心性以及放大下降率；

25、采用层次分析法对归一化度、归一化介数中心性以及接近中心性进行计算，并采用9标度法根据计算结果构造两两比较矩阵；

26、根据两两比较矩阵，构建大停电事件网络节点重要度的节点重要度评价指标；

27、根据归一化介数中心性以及放大下降率，构建大停电事件网络连边重要度的连边重要度评价指标。

28、可选地，归一化度的计算公式为：

29、

30、归一化介数中心性的计算公式为：

31、

32、放大下降率的计算公式为：

33、

34、式中，ge为全局效率，gei表示连边i断开后形成的新网络的全局效率，σst是节点对(s,t)之间的最短路径数量，节点对(s,t)包括节点s和节点t；是节点对(s,t)之间的所有最短路径中经过节点i或连边i的数量。

35、可选地，节点重要度评价指标计算公式为：

36、rv(i)＝ωdd′i+ωbb′i+ωcci

37、式中，wd、wb、wc分别为归一化度d′i的权重、归一化介数中心性b′i的权重和接近中心性ci的权重；

38、连边重要度评价指标计算公式为：

39、re(i)＝b′i×δgei

40、式中，δgei为连边i的放大下降率。

41、可选地，路径传播效率的计算公式为：

42、

43、式中，n为路径上的节点数量，则连边数量为n-1；rv(j)为第j个节点的重要度；re(k)为第k条连边的重要度。

44、可选地，根据节点重要度评价指标、连边重要度评价指标以及路径传播效率指标，分别确定大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径，包括：

45、根据节点重要度评价指标计算大停电事件全链条演化网络模型中每个节点的节点重要度；

46、根据节点重要度对所有节点进行降序排列，并选取第一预定数量的节点作为关键节点；

47、根据连边重要度评价指标计算大停电事件全链条演化网络模型中每个连边的连边重要度；

48、根据连边重要度对所有连边进行降序排列，并选取第二预定数量的节点作为关键节点；

49、根据路径传播效率指标计算大停电事件全链条演化网络模型中每个路径的传播效力；

50、根据传播效力对所有路径进行降序排列，并选取第三预定数量的路径作为关键路径。

51、可选地，根据大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径，确定大停电事件应对策略，包括：

52、将大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键连边以及关键路径阻断作为大停电事件应对策略。

53、根据本发明的另一个方面，提供了一种大停电事件全链条演化分析装置，包括：

54、第一构建模块，用于运用事件链方法梳理收集的大停电事件历史数据信息的事件演化过程中的关键节点以及节点之间的相关作用关系，构建大停电事件全链条演化网络模型；

55、计算模块，用于计算大停电事件全链条演化网络模型的多个预设典型指标；

56、第二构建模块，用于基于多个预设典型指标，构建大停电事件全链条演化网络模型的节点重要度评价指标以及连边重要度评价指标；

57、第三构建模块，用于根据节点重要度评价指标以及连边重要度评价指标，构建大停电事件全链条演化网络模型中每条路径的路径传播效率指标；

58、第一确定模块，用于根据节点重要度评价指标值、连边重要度评价指标以及路径传播效率指标，分别确定大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径；

59、第二确定模块，用于根据大停电事件全链条演化网络模型中的关键节点、关键环节以及关键路径，确定大停电事件应对策略。

60、根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明上述任一方面所述的方法。

61、根据本发明的又一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明上述任一方面所述的方法。

62、从而，本发明通过引入公共安全理论，开展了大停电事件的全链条演化模型设计，涵盖源端事件、电力系统、耦合基础设施系统、社会系统等4个环节，拓展了传统电力系统领域大停电连锁故障研究边界，实现了以电力系统为主视角的大停电全链条分析，可有效提升大停电事件应对策略的全面性和适用性。同时，本发明应用复杂网络理论，提出了大停电事件关键节点、连边、路径辨识方法，解决了传统突发事件演化分析方法难以用于大规模复杂场景量化评估的问题，实现了具有复杂网络结构形态的大停电事件全链条演化机理分析。本发明的实施可有效提升大停电事件应对策略制定的针对性和有效性，有助于强化电力系统多源极端风险防范和灾害应急协调联动。