电网气象通信多系统耦合风险分析方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及智能电网，尤其涉及一种电网气象通信多系统耦合风险分析方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着沿海及近海城市群规模的扩大，台风等极端气象事件表现出路径不确定、灾害链效应显著等特征，极易引发输变电设施损毁、配网大面积停电、新能源出力波动以及关键通信受损等一系列连锁风险。在城市群尺度下，多区域电网之间存在强电气耦合、运行策略联动及风险跨区传播等特性，单一城市或单一电压等级的风险分析调控方式已难以有效应对台风情景下的系统性风险。

2、现有技术通常侧重于针对特定电压等级或局部地理区域的电网安全性评估，但是在应对跨区域、跨系统的复合型灾害时存在显著不足。

技术实现思路

1、本技术提供一种电网气象通信多系统耦合风险分析方法、装置、设备及存储介质，实现电网、通信、气象多系统影响因素的全面感知与量化表征，克服了传统风险分析仅考量单一维度因素的局限。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种电网气象通信多系统耦合风险分析方法，包括：

4、获取城市群电网的物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据、各电网节点受到的气象扰动强度值，并根据通信链路状态数据，确定对应的通信链路可用度；

5、根据物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据对应的通信链路可用度、各电网节点受到的气象扰动强度值，计算对称化风险标度；

6、构建电气信三维空间耦合拓扑矩阵，电气信三维空间耦合拓扑矩阵用于表征电网、通信与气象三者间的交互强度；

7、基于通信链路可用度和对称化风险标度，执行风险放大因子的非线性耦合计算，得到耦合风险值；

8、基于电气信三维空间耦合拓扑矩阵和耦合风险值，在不同时空尺度上动态预测电网状态演化路径，得到演化推演结果。

9、在一种实施方式中，通信链路状态数据包括变电站站控层与间隔层链路状态、间隔层与过程层链路状态、调度主站与子站间核心业务链路连通状态；

10、根据通信链路状态数据，确定对应的通信链路可用度，包括：

11、根据通信链路状态数据，判断目标通信链路是否中断；

12、若目标通信链路中断，确定对应的通信链路可用度为0；

13、若监测目标通信链路连通，确定对应的通信链路可用度为1。

14、在一种实施方式中，根据物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据对应的通信链路可用度、各电网节点受到的气象扰动强度值，计算对称化风险标度，包括：

15、将物理拓扑矩阵、电气量测值、气象扰动强度值和通信链路状态数据对应的通信链路可用度封装为多维风险特征向量；

16、对多维风险特征向量进行无量纲化归一化处理，得到标准化特征量；

17、根据标准化特征量，计算对称化风险标度。

18、在一种实施方式中，根据标准化特征量，计算对称化风险标度，包括：

19、根据预设的第一模型和标准化特征量，计算对称化风险标度，

20、其中，第一模型的公式为：

21、

22、其中，为跨区域尺度修正系数，为标准化特征量中的第k维标准化特征量，为第k维标准化特征量对应的权重因子，为对称化风险标度。

23、在一种实施方式中，基于通信链路可用度和对称化风险标度，执行风险放大因子的非线性耦合计算，得到耦合风险值，包括：

24、根据预设的第二模型、通信链路状态数据对应的通信链路可用度、对称化风险标度，执行风险放大因子的非线性耦合计算，得到耦合风险值，其中，第二模型的公式为：

25、

26、其中，为耦合风险值，为对称化风险标度，为通信链路可用度，为风险敏感度调节系数。

27、在一种实施方式中，在基于电气信三维空间耦合拓扑矩阵和耦合风险值，在不同时空尺度上动态预测电网状态演化路径，得到演化推演结果之后，还包括：

28、基于演化推演结果，识别出城市群电网中的目标高危节点；

29、计算目标高危节点的风险贡献度指数，风险贡献度指数定义为目标高危节点失效对系统整体连通度下降的敏感系数；

30、将风险贡献度指数超过预设阈值的目标高危节点标记为优先防御目标。

31、在一种实施方式中，方法还包括：

32、构建多目标优化决策模型，多目标优化决策模型的目标函数包含预期失负荷电量、预期的抗灾恢复时间及权重系数；

33、根据多目标优化决策模型，生成协调决策指令集；

34、将协调决策指令集中的决策指令下发至城市群电网的各级调度中心。

35、第二方面，提供一种电网气象通信多系统耦合风险分析装置，包括：

36、获取模块，用于获取城市群电网的物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据、各电网节点受到的气象扰动强度值，并根据通信链路状态数据，确定对应的通信链路可用度；

37、计算模块，用于根据物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据对应的通信链路可用度、各电网节点受到的气象扰动强度值，计算对称化风险标度；

38、构建模块，用于构建电气信三维空间耦合拓扑矩阵，电气信三维空间耦合拓扑矩阵用于表征电网、通信与气象三者间的交互强度；

39、执行模块，用于基于通信链路可用度和对称化风险标度，执行风险放大因子的非线性耦合计算，得到耦合风险值；

40、预测模块，用于基于电气信三维空间耦合拓扑矩阵和耦合风险值，在不同时空尺度上动态预测电网状态演化路径，得到演化推演结果。

41、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面中任一项的电网气象通信多系统耦合风险分析方法。

42、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的电网气象通信多系统耦合风险分析方法。

43、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项的电网气象通信多系统耦合风险分析方法。

44、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

45、本技术实施例中，首先获取城市群电网的物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据、各电网节点受到的气象扰动强度值，并根据通信链路状态数据，确定对应的通信链路可用度，然后根据物理拓扑矩阵、电气量测值、通信链路状态数据、各电网节点受到的气象扰动强度值，计算对称化风险标度，之后构建电气信三维空间耦合拓扑矩阵，电气信三维空间耦合拓扑矩阵用于表征电网、通信与气象三者间的交互强度，然后基于通信链路可用度和对称化风险标度，执行风险放大因子的非线性耦合计算，得到耦合风险值，之后基于电气信三维空间耦合拓扑矩阵和耦合风险值，在不同时空尺度上动态预测电网状态演化路径，得到演化推演结果。由此，融合电网拓扑、电气运行数据、通信链路状态与气象扰动多源信息，同步量化通信链路可用度与对称化风险标度，实现电网、通信、气象多系统影响因素的全面感知与量化表征，克服了传统风险分析仅考量单一维度因素的局限。通过风险放大因子非线性计算得到耦合风险值，精准反映多系统风险叠加效应，并可在多时空尺度下动态推演电网状态演化规律。该方案实现了多系统耦合风险的精准分析与预判，弥补了传统方法维度单一、无法体现系统间联动影响的缺陷，能够有效支撑城市群电网安全运行与灾害防控工作。

46、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。