电力系统风险评估方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本技术涉及电力系统，尤其涉及一种电力系统风险评估方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、随着高比例新能源持续并网，不同电源发电的波动性明显增大，电网中各条线路的送电压力和负载情况变化更加频繁和不确定，一旦某条线路因负载突增出现异常，多余的电量会快速转移至周边线路，导致单点故障更容易扩散影响其他设备，电力系统风险评估也因此成为保障电网安全稳定运行的核心环节。

2、现有电力系统风险评估方法通常遵循两步流程。首先是评估对象筛选，主要以设备间是否存在直接物理拓扑连接为依据，将存在直接物理线路连接的设备纳入评估范围。其次是风险量化分析，针对已纳入的设备，基于其运行参数判断是否超出预设安全阈值，确定各设备的安全风险等级，最终汇总得到整体评估结果。

3、但实际运行中，故障风险的传播并不局限于物理线路路径。这类方法以物理拓扑连接为核心筛选依据，难以覆盖非拓扑路径带来的关联风险，可能遗漏部分实际存在隐患的设备，最终导致风险评估结果的准确性不足，无法为电网安全运行提供可靠支撑。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供一种电力系统风险评估方法、装置、存储介质及电子设备。

2、为解决上述技术问题，本技术提出以下方案：

3、第一方面，本技术提供了一种电力系统风险评估方法，方法包括：接收风险触发信号，风险触发信号用于表征电力系统存在运行风险的告警事件，风险触发信号至少包括多源异构运行数据；基于预存的风险判定规则库从预存的电力系统知识图谱提取与风险触发信号关联的风险子图，电力系统知识图谱为存储电力系统设备拓扑关系及关联运行数据的数据库，风险判定规则库包括电气风险判定规则、非电气风险判定规则，电气风险判定规则为用于识别设备是否因电气量变化而超出安全限值的规则，非电气风险判定规则为用于识别设备间因非电气因素而存在风险关联的规则；在风险子图内，对多源异构运行数据进行匹配与冲突校验，生成对应风险子图内各设备的设备级风险证据记录；基于预设风险评估规则对设备级风险证据记录进行风险评估，得到电力系统的风险评估结果。

4、本技术通过接收至少包含多源异构运行数据的风险触发信号，以信号对应的目标设备为起点，依托预存的、涵盖电气风险判定规则、非电气风险判定规则的风险判定规则库，以及存储设备拓扑关系及关联运行数据的电力系统知识图谱，提取与触发信号关联的风险子图，以此突破现有技术仅以物理拓扑邻接关系界定评估范围的局限，精确确定与本次风险事件存在实际风险关联的设备范围，避免遗漏无直接物理连接但受风险传导影响的设备。进一步在划定的风险子图范围内，对多源异构运行数据进行统一匹配与冲突校验，生成对应各设备的标准化设备级风险证据记录，为风险评估提供统一、可靠的研判依据，解决多源数据无统一校验导致的证据冲突问题，提升风险评估结果的准确性。

5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，解析风险触发信号，得到风险触发信号携带的目标设备标识；以电力系统中目标设备标识对应的设备作为初始节点，基于预存的风险判定规则库筛选与初始节点存在风险关联的关联设备节点；基于关联设备节点及电力系统知识图谱中记录的设备间连接关系，生成风险子图。

6、本技术通过解析风险触发信号锁定初始故障设备，以该设备为起点并依托预设风险判定规则筛选关联设备，结合图谱拓扑连接关系生成专属风险子图，以此实现从风险源头定向划定分析边界，减少无关设备参与运算，有效降低整体计算开销，快速锁定本次风险事件实际波及范围。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，从电力系统知识图谱中获取与初始节点存在物理拓扑连接或保护逻辑关联的候选设备集合，保护逻辑关联用于指示设备间因保护逻辑形成的动作联动关系；针对候选设备集合中的每一候选设备，基于电气风险判定规则判定候选设备是否满足电气关联条件，基于保护逻辑风险判定规则判定候选设备是否满足保护逻辑关联条件，基于运行脆弱性风险判定规则判定候选设备是否满足脆弱性关联条件，基于空间环境风险判定规则判定候选设备是否满足环境关联条件；若候选设备属于保护逻辑风险判定规则界定的直接作用对象、基于电气风险判定规则预判运行参数超出预设安全阈值、或存在与风险触发信号的风险类型一致且未完成消缺验收的严重等级缺陷，将候选设备作为关联设备节点；若候选设备同时满足至少两项不同风险判定规则所判定的关联条件，将候选设备作为关联设备节点。

8、本技术通过构建四类差异化风险判定规则并配套分级设备筛选逻辑，同步从电气、保护、设备历史、环境维度判定设备风险关联属性，对不同关联强度设备分类处置，以此兼顾各类隐性连锁风险的识别完整性，同时剔除仅物理连通无实质传导关系的无效设备，在不漏判隐患的前提下缩减分析数据规模。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，从电力系统知识图谱中获取候选设备对应的网络拓扑参数及当前运行数据；基于网络拓扑参数和当前运行数据计算电气灵敏度，电气灵敏度用于表征初始节点的运行状态变化对候选设备的电气量的影响程度；基于电气灵敏度计算候选设备的预判电气量变化量；若候选设备的预判电气量变化量超过对应安全限值，判定候选设备满足电气关联条件。

10、本技术通过依托电网拓扑与实时运行参数求解电气灵敏度，量化扰动带来的电气量预判变化量并对比安全阈值判定关联关系，以此突破仅依靠拓扑邻接判断的局限，精准识别远距离潮流转移、电压偏移类跨区域电气连锁隐患，完善电气维度风险筛查能力。

11、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，从电力系统知识图谱中获取初始节点的保护范围及联切范围，保护范围用于指示为初始节点提供保护的继电保护装置的主保护区和后备保护区所覆盖的设备集合，联切范围用于指示当初始节点发生故障时需要执行联动切除动作的设备集合；判定候选设备是否位于主保护区、后备保护区或联切范围覆盖的设备集合内；若候选设备位于主保护区或联切范围覆盖的设备集合内，判定候选设备满足保护逻辑关联条件；若候选设备位于后备保护区内，计算保护配合裕度，保护配合裕度为后备保护区对应的动作时限与主保护区对应的动作时限的差值减去预设最小级差；若保护配合裕度小于零，判定候选设备满足保护逻辑关联条件。

12、本技术通过调取保护覆盖范围与动作时限参数，量化主后备保护配合裕度以判定保护连锁关联，以此挖掘拓扑分析无法识别的保护越级、负荷联切类故障扩散路径，完整覆盖一二次设备联动诱发的各类风险传导场景。

13、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，从电力系统知识图谱中获取候选设备的历史异常事件记录、缺陷处置记录及同类设备运行可靠性参数，缺陷处置记录包括严重等级缺陷的持续时长；基于历史异常事件记录统计异常发生频次，结合严重等级缺陷的持续时长及同类设备运行可靠性参数，计算运行脆弱性指标，运行脆弱性指标用于表征候选设备在同类工况下的异常复发倾向；若运行脆弱性指标超过预设运行脆弱性阈值，或存在与风险触发信号的风险类型一致且未完成消缺验收的严重等级缺陷，判定候选设备满足脆弱性关联条件。

14、本技术通过平滑修正设备历史异常统计数据，叠加缺陷严重程度与存续时长计算运行脆弱指标，以此解决新设备样本缺失造成的判定偏差，精准识别具备高频复发隐患的薄弱设备，捕捉设备内生连锁风险源头。

15、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，从电力系统知识图谱中获取候选设备的空间位置坐标及外部环境风险网格划分数据，外部环境风险网格划分数据包括各网格的风险等级及影响范围；基于空间位置坐标确定候选设备所属的环境风险网格，根据环境风险网格的风险等级计算单网格环境暴露比例，单网格环境暴露比例用于表征候选设备受所属网格外部环境风险的影响程度；若存在多个重叠的环境风险网格，基于各环境风险网格的单网格环境暴露比例及影响范围确定综合环境暴露风险；若综合环境暴露风险超过预设环境保留风险阈值，或候选设备与初始节点归属于同一高风险等级的环境风险网格，判定候选设备满足环境关联条件。

16、本技术通过设备空间坐标匹配灾害网格，量化单设备环境暴露比例并合成多网格综合环境风险，以此识别无电气连通但同受灾害影响的共因故障设备，补齐外部气象灾害引发区域性批量风险的识别能力。

17、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，提取风险触发信号中的初始运行数据，以及电力系统知识图谱中与初始节点相关联的数值测点数据、文本缺陷记录及图像检测结果，作为待校验数据集；以设备标识、部位标识、时间窗及风险触发信号的风险类型为对齐键，对待校验数据集内属于同一对齐键的多模态数据进行匹配，生成包含数值取值、文本缺陷描述及图像缺陷标识的融合证据记录；基于预设的证据一致性规则，判定融合证据记录中数值取值的越限状态、文本缺陷描述及图像缺陷标识之间的一致性；若融合证据记录中数值取值的越限状态、文本缺陷描述及图像缺陷标识三者之间不满足预设的一致性匹配条件，将融合证据记录的冲突标记状态标记为冲突证据，并基于预设的证据可信度规则计算融合证据记录的证据可信度；基于融合证据记录、证据可信度及冲突标记状态，生成设备级风险证据记录。

18、本技术通过四元对齐键统一归集多源监测数据，自动甄别多模态证据冲突并量化证据可信度，生成标准化设备级风险证据记录，以此解决异构数据匹配混乱、研判结论无复核依据的问题，保障全部风险评估结果可追溯、可校验。

19、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，若风险评估结果表征存在风险，获取与风险触发信号的风险类型对应的多个候选风险处理方案；针对每一候选风险处理方案，以风险子图为基础，仿真执行候选风险处理方案对应的设备操作，更新风险子图内各设备的运行参数与设备状态数据，得到更新运行数据后的风险子图；基于更新运行数据后的风险子图与仿真前的风险子图的数据差异识别新增风险设备，基于新增风险设备和风险判定规则库构建二次风险子图；基于预设风险评估规则、设备级风险证据记录对二次风险子图进行风险评估，得到二次风险子图对应的风险评估结果；基于仿真前的风险子图对应的风险评估结果、二次风险子图对应的风险评估结果及设备级风险证据记录，确定候选风险处理方案的综合得分；遍历全部候选风险处理方案，从所有候选风险处理方案中选取综合得分满足预设择优条件的候选风险处理方案作为目标风险处理方案；基于目标风险处理方案对电网中的设备进行操作，以消除告警事件对应的风险。

20、本技术通过针对风险场景批量生成处置方案，仿真操作后更新电网工况并差分识别新增风险设备，复用风险判定规则构建二次风险子图完成次生风险复评，结合多维度指标比选最优方案，以此构建风险识别、方案推演、择优推荐的完整闭环，提前预判处置操作衍生的各类新增隐患。

21、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，将仿真前的风险子图对应的风险评估结果与二次风险子图对应的风险评估结果的差值，作为候选风险处理方案的风险消减收益；根据二次风险子图内各设备的风险指标、新增越限设备数量与风险迁移路径，确定候选风险处理方案的次生风险代价；根据候选风险处理方案包含的设备调整类型、操作次数、负荷转供规模，确定候选风险处理方案的操作代价；根据设备级风险证据记录中标记的证据冲突数量、冲突等级，确定候选风险处理方案的证据冲突代价；基于风险消减收益、次生风险代价、操作代价及证据冲突代价，确定候选风险处理方案的综合得分。

22、本技术通过拆分风险收益、次生风险、操作投入、证据冲突四类量化指标，采用加权运算得到方案综合得分，以此摒弃单一维度评价模式，同步兼顾风险治理效果、运行成本与研判可信度，评价标准贴合电网调度实际管控约束。

23、第二方面，本技术提供了一种电力系统风险评估装置，电力系统风险评估装置包括：

24、接收模块，用于接收风险触发信号，风险触发信号用于表征电力系统存在运行风险的告警事件，风险触发信号至少包括多源异构运行数据；

25、提取模块，用于基于预存的风险判定规则库从预存的电力系统知识图谱提取与风险触发信号关联的风险子图，电力系统知识图谱为存储电力系统设备拓扑关系及关联运行数据的数据库，风险判定规则库包括电气风险判定规则、非电气风险判定规则；

26、匹配与校验模块，用于在风险子图内，对多源异构运行数据进行匹配与冲突校验，生成对应风险子图内各设备的设备级风险证据记录；

27、评估模块，用于基于预设风险评估规则对设备级风险证据记录进行风险评估，得到电力系统的风险评估结果。

28、为了实现上述目的，根据本技术的第三方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述第一方面的电力系统风险评估方法。

29、为了实现上述目的，根据本技术的第四方面，提供了一种电子设备，所述设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，处理器、存储器通过总线完成相互间的通信；处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行上述第一方面的电力系统风险评估方法。

30、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚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。