本申請(qǐng)涉及電力系統(tǒng)管理，特別涉及一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加速，城市電網(wǎng)作為現(xiàn)代社會(huì)的生命線，承載著越來(lái)越重要的角色。城市電網(wǎng)的復(fù)雜性不僅來(lái)源于其龐大和多樣化的結(jié)構(gòu)，還包括對(duì)可靠性和安全性的高要求，特別是在面臨自然災(zāi)害(比如暴風(fēng)雨、極端溫度)等情況時(shí)，電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和應(yīng)急響應(yīng)能力尤為關(guān)鍵。

2、盡管目前的城市電網(wǎng)管理技術(shù)在確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行方面取得了一定進(jìn)展，但在應(yīng)對(duì)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)環(huán)境方面仍存在著顯著不足。在確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行方面，當(dāng)前主要采用的是基于局部分析或者靜態(tài)模型的傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。然而，基于靜態(tài)模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)快速變化的環(huán)境條件，尤其是在自然災(zāi)害等極端事件下。而基于局部分析的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，僅僅對(duì)特定的局部進(jìn)行關(guān)注，忽略了電網(wǎng)整體運(yùn)行中的其它變量，缺乏全局的聯(lián)動(dòng)分析，難以應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)因素變化，對(duì)復(fù)雜事件的處理能力有限，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果不夠全面、準(zhǔn)確。

3、因而，亟需提供一種針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)，以解決或緩解上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：

3、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括：步驟s101、對(duì)收集的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)分析，識(shí)別并提取所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；步驟s102、根據(jù)所述關(guān)鍵因素，定性搭建所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型；步驟s103、根據(jù)收集到的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型，對(duì)自然災(zāi)害影響下所述城市電網(wǎng)的情景演化進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)所述城市電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

4、優(yōu)選的，在步驟s101中，對(duì)收集的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，得到在時(shí)間序列上具有連續(xù)性和一致性的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)；基于所述標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，對(duì)所述城市電網(wǎng)的負(fù)載、設(shè)備及異常狀態(tài)進(jìn)行圖形化分析；根據(jù)所述圖形化分析的結(jié)果，識(shí)別并提取所述城市電網(wǎng)的電網(wǎng)負(fù)載波動(dòng)、設(shè)備故障率以及天氣極端事件。

5、優(yōu)選的，所述對(duì)收集的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，得到在時(shí)間序列上具有連續(xù)性和一致性的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，包括：?jiǎn)栴}數(shù)據(jù)；其中，所述問(wèn)題數(shù)據(jù)包括：缺失值、異常值和重復(fù)值；基于預(yù)先確定的數(shù)據(jù)清洗規(guī)則的，對(duì)所述問(wèn)題數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；其中，基于插值法對(duì)所述缺失值進(jìn)行處理，基于預(yù)先確定的統(tǒng)計(jì)規(guī)則對(duì)所述異常值進(jìn)行處理，以及刪除所述重復(fù)值；基于預(yù)先確定數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所述問(wèn)題數(shù)據(jù)處理后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化；依次對(duì)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列連續(xù)性檢查、數(shù)據(jù)一致性校驗(yàn)，得到在時(shí)間序列上具有連續(xù)性和一致性的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)。

6、優(yōu)選的，所述對(duì)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列連續(xù)性檢查、數(shù)據(jù)一致性校驗(yàn)，包括：基于預(yù)設(shè)業(yè)務(wù)規(guī)則，對(duì)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)中的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)或跳躍數(shù)據(jù)進(jìn)行插值或修正，以確定數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)在時(shí)間序列上具有連續(xù)性；對(duì)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性修正，以確定數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的不同來(lái)源或不同字段的電網(wǎng)數(shù)據(jù)具有一致性。

7、優(yōu)選的，步驟s102包括：基于識(shí)別到的所述關(guān)鍵因素，確定所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型的初始事件節(jié)點(diǎn)；確定每個(gè)所述初始事件節(jié)點(diǎn)的全部可能條件路徑；其中，所述條件路徑包括：直接因果關(guān)系、間接因果關(guān)系和多步驟條件序列；確定所述城市電網(wǎng)在自然災(zāi)害影響下每個(gè)所述條件路徑的全部可能條件轉(zhuǎn)換；根據(jù)所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述初始事件節(jié)點(diǎn)的全部可能條件路徑、每個(gè)所述條件路徑的條件轉(zhuǎn)換，確定所述初始事件節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)；基于所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述條件路徑、所述條件轉(zhuǎn)換和所述后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型。

8、優(yōu)選的，所述條件轉(zhuǎn)換包括：二元轉(zhuǎn)換和復(fù)雜轉(zhuǎn)換；所述二元轉(zhuǎn)換表征對(duì)應(yīng)的所述條件路徑上只存在相對(duì)的兩種不同事件狀態(tài)；其中，所述事件狀態(tài)表征所述城市電網(wǎng)在面對(duì)自然災(zāi)害時(shí)的狀態(tài)；所述復(fù)雜轉(zhuǎn)換包括：階段性過(guò)渡轉(zhuǎn)換、概率性轉(zhuǎn)換、條件依賴轉(zhuǎn)換和模糊轉(zhuǎn)換；其中，所述階段性過(guò)渡轉(zhuǎn)換表征所述事件狀態(tài)按照特定階段順序發(fā)生的轉(zhuǎn)換；所述概率性轉(zhuǎn)換表征所述事件狀態(tài)基于對(duì)應(yīng)的事件發(fā)生概率進(jìn)行的轉(zhuǎn)換；所述條件依賴轉(zhuǎn)換表征所述事件狀態(tài)基于對(duì)應(yīng)的事件發(fā)生條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換；所述模糊轉(zhuǎn)換表征所述事件狀態(tài)基于對(duì)應(yīng)的事件模糊邏輯進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

9、優(yōu)選的，所述基于所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述條件路徑、所述條件轉(zhuǎn)換和所述后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型，具體為：將識(shí)別到的所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述條件路徑、所述條件轉(zhuǎn)換和所述后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)，整合到統(tǒng)一的模型框架中，并作為模型元素進(jìn)行可視化表達(dá)，以得到所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型；其中，所述將模型元素進(jìn)行可視化表達(dá)包括：節(jié)點(diǎn)表示、路徑連線和方向箭頭標(biāo)記。

10、優(yōu)選的，在步驟s103中，基于所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型，根據(jù)收集到的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算自然災(zāi)害影響下所述城市電網(wǎng)的情景事件的發(fā)生概率；根據(jù)所述情景事件的發(fā)生概率，對(duì)所述城市電網(wǎng)在自然災(zāi)害影響下的情景演化進(jìn)行評(píng)估，以對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

11、優(yōu)選的，按照公式：

12、

13、計(jì)算自然災(zāi)害影響下所述城市電網(wǎng)的情景事件的發(fā)生概率；

14、式中，p(a|b)表示所述城市電網(wǎng)的情景事件b發(fā)生條件下情景事件a發(fā)生的概率，p(b|a)表示所述城市電網(wǎng)的情景事件a發(fā)生條件下情景事件b發(fā)生的概率，p(a)、p(b)分別表示情景事件a單獨(dú)發(fā)生的概率，以及情景事件b單獨(dú)發(fā)生的概率。

15、本申請(qǐng)實(shí)施例還提供一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，包括：識(shí)別單元，配置為對(duì)收集的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)分析，識(shí)別并提取所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；模型構(gòu)建單元，配置為根據(jù)所述關(guān)鍵因素，定性搭建所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型；分析預(yù)測(cè)單元，配置為根據(jù)收集到的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型，對(duì)自然災(zāi)害影響下所述城市電網(wǎng)的情景演化進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)所述城市電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

16、有益效果：

17、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法中，首先，對(duì)收集的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)分析，識(shí)別并提取城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；然后，根據(jù)關(guān)鍵因素，定性搭建城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型；最后，根據(jù)收集到的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的pice模型，對(duì)自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)的情景演化進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。籍以，通過(guò)pice模型定量分析，對(duì)各種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)可能面臨的主要問(wèn)題和主要事件演化進(jìn)行預(yù)測(cè)，不但涵蓋了電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵方面，而且還結(jié)合了城市電網(wǎng)穩(wěn)定性的整體考量，確保能夠準(zhǔn)確反映自然災(zāi)害對(duì)城市電網(wǎng)的潛在影響。

技術(shù)特征：

1.一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，在步驟s101中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述對(duì)收集的所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，得到在時(shí)間序列上具有連續(xù)性和一致性的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述對(duì)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列連續(xù)性檢查、數(shù)據(jù)一致性校驗(yàn)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，步驟s102包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，所述條件轉(zhuǎn)換包括：二元轉(zhuǎn)換和復(fù)雜轉(zhuǎn)換；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，所述基于所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述條件路徑、所述條件轉(zhuǎn)換和所述后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型，具體為：將識(shí)別到的所述初始事件節(jié)點(diǎn)、所述條件路徑、所述條件轉(zhuǎn)換和所述后續(xù)事件節(jié)點(diǎn)，整合到統(tǒng)一的模型框架中，并作為模型元素進(jìn)行可視化表達(dá)，以得到所述城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估pice模型；其中，所述將模型元素進(jìn)行可視化表達(dá)包括：節(jié)點(diǎn)表示、路徑連線和方向箭頭標(biāo)記。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，在步驟s103中，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于，按照公式：

10.一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及電力系統(tǒng)管理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)情景概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及系統(tǒng)。該方法包括：對(duì)收集的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行趨勢(shì)分析，識(shí)別并提取城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素；根據(jù)關(guān)鍵因素，定性搭建城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的PICE模型；根據(jù)收集到的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于城市電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的PICE模型，對(duì)自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)的情景演化進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。籍以，通過(guò)PICE模型定量分析，對(duì)各種自然災(zāi)害影響下城市電網(wǎng)可能面臨的主要問(wèn)題和主要事件演化進(jìn)行預(yù)測(cè)，不但涵蓋了電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵方面，而且還結(jié)合了城市電網(wǎng)穩(wěn)定性的整體考量，確保能夠準(zhǔn)確反映自然災(zāi)害對(duì)城市電網(wǎng)的潛在影響。

技術(shù)研發(fā)人員：潘愛(ài)強(qiáng),張雨璠,孫雨馨,白一平,吳建松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)上海市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9