一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种脆弱性评价方法，尤其是涉及一种基于三角图法的电网基础设施 脆弱性评价方法。
【背景技术】
[0002] 三角图法曾广泛应用于生态学领域、经济领域的各类风险评估中，因其从三维的 角度很好地概括了评估对象特征，在本项目中我们采用的是PSR的三维模型进行建模，因 此三角图法能很好的应用于电网基础设施的脆弱性评估中。同时，通过三角图法，我们能 够划分系统脆弱性区间和预测其可持续发展趋势，因此在定量性上相对于传统方法更进一 步。
[0003] 近年来，三角图法被广泛应用于生态学领域的分类和评估系统当中，该法在系统 研宄中是个很实用的方法，与传统方法相比具有很多的优点，简单易于操作，并且很清楚地 看到结果及趋势，因而在PSR模型中，应用此法是合理的。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种算法先进、考虑 全面、方法效果好的基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] -种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，包括以下步骤：
[0007] 1)建立电网基础设施的PSR模型；
[0008] 2)根据PSR模型得到电网基础设施的压力因素、状态因素和响应因素的评分，计 算压力因素、状态因素和响应因素评分占所有因素评分总和的百分比评分VP、VS和VR ; [0009] 3)建立关于PSR模型中VP、VS和VR的评分三角图；
[0010] 4)根据三角图对电网基础设施脆弱性作出评价，并且提出改进方案。
[0011] 所述的步骤1)具体包括以下步骤：
[0012] 11)根据国内外电网基础设施灾情统计数据建立电网基础设施的指标评价体系；
[0013] 12)在电网基础设施的指标评价体系中，对PSR模型的压力因素、状态因素和响应 因素的下级指标进行评分；
[0014] 13)根据PSR模型的下级指标评分建立电网基础设施的PSR模型。
[0015] 所述的步骤3)具体包括以下步骤：
[0016] 31)以PSR为顶点，以长度1为边长，画出三角图，其中，压力因素的评分从P到S 依次减少，状态因素的评分从S到R依次减少，响应因素的评分从R到P依次减少；
[0017] 32)根据统计中的近似特征原理，将PSR评分三角图分割成为七部分，对应七种不 同的脆弱性分类；
[0018] 33)根据计算获得的PSR模型中对应的VP、VS和VR，在三角图中作出该电网基础 设施脆弱性点N，由此作出评分三角图，并确定脆弱性分类，判断脆弱性趋势。
[0019] 所述的步骤32)中七种不同的脆弱性分类包括压力型脆弱性p、状态型脆弱性s、 响应型脆弱性r、压力-状态型脆弱性ps、压力-响应型脆弱性pr、状态-响应型脆弱性sr 和压力-状态-响应型脆弱性psr。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0021] -、算法先进，根据三角图法来对电网基础设施脆弱性进行评价，能够更加适应 PSR模型。
[0022] 二、考虑全面，将三角图根据所得的PSR模型的三个因素的评分将脆弱性类型分 为7类，能够更加全面的评价电网基础设施脆弱性。
[0023] 三、方法效果好，通过分析评分三角图能够得到被评价电网基础设施的脆弱性类 型和趋势，能够更好的对电网基础设施进行维护和改进。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的方法流程图。
[0025] 图2为以PSR为顶点的三角图。
[0026] 图3为待评价电网基础设施的评分三角图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0028] 实施例：
[0029] -种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0030] 1)建立电网基础设施的PSR模型，具体包括以下步骤：
[0031] 11)根据国内外电网基础设施灾情统计数据建立电网基础设施的指标评价体系；
[0032] 12)在电网基础设施的指标评价体系中，对PSR模型的压力因素、状态因素和响应 因素的下级指标进行评分；
[0033] 13)根据PSR模型的下级指标评分建立电网基础设施的PSR模型；
[0034] 2)根据PSR模型得到电网基础设施的压力因素、状态因素和响应因素的评分，计 算压力因素、状态因素和响应因素评分占所有因素评分总和的百分比评分VP、VS和VR ;
[0035] 3)如图2所示，建立关于PSR模型中VP、VS和VR的评分三角图，具体包括以下步 骤：
[0036] 31)以PSR为顶点，以长度1为边长，画出三角图，其中，压力因素的评分从P到S 依次减少，状态因素的评分从S到R依次减少，响应因素的评分从R到P依次减少；
[0037] 32)我们通常认为，总系统中的众多单元中，如果前N(N多1)个单元所占的比例超 过总体系统的80%，则可将总体系统用这N(N多1)个单元的特征近似表示。将此原理应用 于电网基础设施脆弱性评估中，即若单一或2个指标脆弱性值所占的比例超过电网基础设 施脆弱性总指数的80%，则该电网基础设施可认为是具有该特征的脆弱性。根据统计中的 近似特征原理，将PSR评分三角图分割成为七部分，对应七种不同的脆弱性分类，包括压力 型脆弱性P、状态型脆弱性s、响应型脆弱性r、压力-状态型脆弱性ps、压力-响应型脆弱 性pr、状态-响应型脆弱性sr和压力-状态-响应型脆弱性psr ;
[0038] 33)如图3所示，根据计算获得的PSR模型中对应的VP、VS和VR，在三角图中作出 该电网基础设施脆弱性点N，由此作出评分三角图，并确定脆弱性分类，判断脆弱性趋势；
[0039] 4)根据三角图对电网基础设施脆弱性作出评价，并且提出改进方案。
[0040] 为了能够进一步描述压力、状态和响应这三类指标的变化情况，将每个轴从小到 大分为5段，分别是0~0. 2、0. 2~0. 4、0. 4~0. 6、0. 6~0. 8,0. 8-1. 0,分别对应每一个指 标的5个范围，目卩"很低"、"低"、"一般"、"高"和"很高"。这样，三角图表明了 3个指数P，S 和R的相对比例，根据3个指数相对比例的变化，可在三角图中可以辨别出6个不同的运动 方向，分别代表6种变化趋势，分别为状态-响应化趋势、响应化趋势、压力-响应化趋势、 压力化趋势、压力-状态化趋势、状态化趋势。根据电网基础设施当前脆弱性指标的取值范 围和历史数据的定量定性判别规则，就可以判断当前电网基础设施的脆弱性发展趋势。
[0041] 本项目为了验证三角图法在电网基础设施脆弱性评估方面的科学性和可行性，在 上海市电力公司，选取500kV杨杨线进行脆弱性评估。上海电网是华东电网的重要组成部 分，处于华东电网的受端位置，是华东地区乃至全国负荷密度最高的负荷中心。
[0042] 根据上海市电力公司500kV杨杨线的部分基础数据和我国电网基础设施历史事 故资料，并结合专家咨询的方法，按照本项目构建的电网基础设施脆弱性评估指标体系，分 别从压力、状态和响应三个方面，对脆弱性评估指数进行计算，最后运用三角图法对每个输 电线路线段进行脆弱性评估，分析各线段脆弱性的类型。
[0043] 输电线路脆弱性因素指数的计算：
[0044] 500KV杨杨线分三段，即杨行变电站一一外高桥电厂、外高桥电厂一一顾路变电 站、顾路变电站一一杨高变电站，全线以双回路架设。限于篇幅，这里仅以5109高行线（外 高桥电厂一杨行变电站）为例，开展基础设施脆弱性评估。
[0045] 根据我们收集到的相关基础数据和历史数据，利用上述电网基础设施脆弱性评估 指标体系，对该段线路进行脆弱性评估，评估结果见表1。
[0046] 表1 5109高行线脆弱性评估压力、状态及响应值
【主权项】
1. 一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 建立电网基础设施的PSR模型； 2) 根据PSR模型得到电网基础设施的压力因素、状态因素和响应因素的评分，计算压 力因素、状态因素和响应因素评分占所有因素评分总和的百分比评分VP、VS和VR; 3) 建立关于PSR模型中VP、VS和VR的评分三角图； 4) 根据三角图对电网基础设施脆弱性作出评价，并且提出改进方案。
2. 根据权利要求1所述的一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征 在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤： 11) 根据国内外电网基础设施灾情统计数据建立电网基础设施的指标评价体系； 12) 在电网基础设施的指标评价体系中，对PSR模型的压力因素、状态因素和响应因素 的下级指标进行评分； 13) 根据PSR模型的下级指标评分建立电网基础设施的PSR模型。
3. 根据权利要求2所述的一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征 在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤： 31) 以PSR为顶点，以长度1为边长，画出三角图，其中，压力因素的评分从P到S依次 减少，状态因素的评分从S到R依次减少，响应因素的评分从R到P依次减少； 32) 根据统计中的近似特征原理，将PSR评分三角图分割成为七部分，对应七种不同的 脆弱性分类； 33) 根据计算获得的PSR模型中对应的VP、VS和VR，在三角图中作出该电网基础设施 脆弱性点N，由此作出评分三角图，并确定脆弱性分类，判断脆弱性趋势。
4. 根据权利要求3所述的一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，其特征 在于，所述的步骤32)中七种不同的脆弱性分类包括压力型脆弱性p、状态型脆弱性s、响应 型脆弱性r、压力-状态型脆弱性ps、压力-响应型脆弱性pr、状态-响应型脆弱性sr和压 力-状态-响应型脆弱性psr。
【专利摘要】本发明涉及一种基于三角图法的电网基础设施脆弱性评价方法，包括以下步骤：1)建立电网基础设施的PSR模型；2)根据PSR模型得到电网基础设施的压力因素、状态因素和响应因素的评分，计算压力因素、状态因素和响应因素评分占所有因素评分总和的百分比评分VP、VS和VR；3)建立关于PSR模型中VP、VS和VR的评分三角图；4)根据三角图对电网基础设施脆弱性作出评价，并且提出改进方案。与现有技术相比，本发明具有算法先进、考虑全面、方法效果好等优点。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104699940
【申请号】CN201410712774
【发明人】吴睦远, 朱朝阳, 门永生, 于振
【申请人】国网上海市电力公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年11月28日