本发明专利技术提出了一种电力网络安全仿真方法和系统。其特征在于，所述方法包括：对电力系统的参数数据进行收集，所述参数数据包括电网拓扑、负荷信息、发电设备状态信息以及电力设备的参数，根据收集的所述参数数据建立电力系统的仿真模型；通过传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，将预处理后的数据分为训练集以及测试集，基于电力网络安全评估结果，制定风险管理策略，所述风险管理策略包括制定应急预案以及加强网络安全防护。通过建立电力系统的仿真模型，可以模拟各种电力网络安全场景，预测并发现潜在的安全风险。
1、随着电力系统的不断发展，电力网络安全问题日益突出。为了提高电力网络的安全性，需要对电力网络进行仿真和评估。然而，现有的电力网络安全仿真方法存在一些问题，例如仿真场景不够真实、评估结果不够准确等。因此，需要一种电力网络安全仿真方法，以提高仿真和评估的准确性和可靠性。
2、在现有的电力网络安全仿真方法中，一些方法只是对电力网络进行简单的模拟，而没有考虑到电力网络的复杂性和时变性。另外，一些方法只是对电力网络进行静态的模拟，而没有考虑到电力网络的动态性和变化性。此外，一些方法只是对电力网络进行简单的攻击模拟，而没有考虑到电力网络的复杂性和多变性。因此，需要一种电力网络安全仿真方法，可以真实地模拟电力网络的实际运行情况，并准确地评估电力网络的安全性。
4、s2：通过传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，将预处理后的数据分为训练集以及测试集，所述训练集用于对所述仿真模型进行训练，所述测试集用于对所述仿真模型的性能进行评估；
>5、s3：定义仿真场景，根据定义的仿真场景，通过模拟器生成符合要求的仿真数据，并将所述仿真数据输入到所述仿真模型中进行电力网络安全评估；6、s4：基于电力网络安全评估结果，制定风险管理策略，所述风险管理策略包括制定应急预案以及加强网络安全防护。
7、进一步的，所述对电力系统的参数数据进行收集，所述参数数据包括电网拓扑、负荷信息、发电设备状态信息以及电力设备的参数，根据收集的所述参数数据建立电力系统的仿真模型；包括：
8、s11：确定需要收集的参数数据类型，所述参数数据类型包括电网拓扑、负荷信息、发电设备状态信息以及电力设备的参数；
9、s12：根据确定的参数数据类型，通过电网图纸以及scada系统获取电网拓扑的相关数据，所述电网拓扑的相关数据包括各个设备之间的连接关系、线路长度以及导线型号；
10、s13：通过智能电表对电力系统中各个节点的实时负荷数据进行收集，所述实时负荷数据覆盖不同时间段的负荷变化情况；
11、s14：通过发电设备自身的监控系统获取各个发电设备的状态信息，所述状态信息包括实时状态、运行参数以及输出功率；
12、s15：通过设备手册收集电力设备的参数数据，所述参数数据包括额定参数、技术特征以及运行限制；
13、s16：利用收集到的所述电力系统的参数数据通过电力系统仿真软件，建立电力系统的仿真模型。
14、进一步的，所述通过传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，将预处理后的数据分为训练集以及测试集，所述训练集用于对所述仿真模型进行训练，所述测试集用于对所述仿真模型的性能进行评估，包括：
15、s21：在电力系统中布置传感器，并设置传感器采样频率，通过所述传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并计算每个传感器的采样数据，所述实际运行参数数据包括电压、电流、功率因数、频率、温度以及电力负荷；所述传感器包括电压传感器、电流传感器、频率传感器、温度传感器以及负荷传感器；所述传感器按照传感器类型首字母加上安装时间先后顺序进行唯一编号；
16、s22：对采集到的所述运行参数数据以及采样数据进行预处理，并根据预处理结果进行数据质量划分；所述预处理包括数据清洗以及异常值处理；
17、s23：将进行过所述数据质量划分后的所述运行参数数据进行归一标准化计算，生成电力系统运行参数的数据集，并将所述数据及划分为训练集以及测试集，并确定训练集以及测试集的比例。
18、进一步的，所述对采集到的所述运行参数数据进行预处理，并根据预处理结果进行数据质量划分；所述预处理包括数据清洗以及异常值处理，包括：
19、s221：对采集到的所述运行参数数据进行数据清洗，所述数据清洗包括去除重复数据以及填补缺失数据；
20、s222：通过机器学习算法对进行数据清洗后的运行参数数据进行检测，并基于阈值对所述运行参数数据进行判断，若超过设置的上下阈值则视为异常值；
21、s223：若判断为异常值则对所述异常值进行处理，所述异常值处理包括删除异常值以及替换异常值；
22、s224：对预处理后的运行参数数据进行分析，并根据分析结果进行数据质量评估；所述分析包括缺失值分析、数据一致性分析、异常值分析、数据分布分析、相关性分析以及可视化分析；
23、s225：根据数据质量评估结果，判断不同运行参数数据的数据质量等级，所述数据质量等级分为高质量数据、中质量数据以及低质量数据。
24、进一步的，所述对预处理后的运行参数数据进行分析，并根据分析结果进行数据质量评估；包括
25、对所述预处理后的运行参数数据进行分析，所述分析包括缺失值分析、数据一致性分析、异常值分析、数据分布分析、相关性分析以及可视化分析；
26、根据对运行参数数据的分析结果进行归一化处理，并将分析结果范围映射为[0,1]，得到不同类型的分析结果，并将不同类型的分析结果进行加权平均，获得数据质量数值，并将数据质量数值划分为一档、二档以及三档，所述一档范围为[0.85,1]，所述二档范围为[0.5,0.85)，所述二档范围为[0,05)；所述一档为高质量数据，所述二档为中质量数据，所述三档为低质量数据。
27、进一步的，所述将进行过所述数据质量划分后的所述运行参数数据划分为训练集以及测试集，并确定训练集以及测试集的比例；包括：
28、确定所述运行参数数据的质量等级，并根据所述质量等级确定每个质量等级在训练集以及测试集中的比例占比，
29、所述比例占比的确定方法如下：将数据质量等级设置为q，且q为正整数，q∈[1,3]，1代表高质量数据，2代表中等质量数据，3代表低质量数据；
30、将训练集与测试集的比例设置为p，所述p∈[0,1]；
31、将每个质量等级在训练集以及测试集中的比例占比设为r(q)，则
32、r(q)＝(1-p)×(q-1)/(3-1)+0.5×p
33、其中，所述(q-1)/(3-1)表示质量等级在训练集中的比例，0.5×p表示质量等级在测试集中的比例。
34、进一步的，所述定义仿真场景，根据定义的仿真场景，通过模拟器生成符合要求的仿真数据，并将所述仿真数据输入到所述仿真模型中进行电力网络安全评估，包括：
35、s31：定义本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对电力系统的参数数据进行收集，所述参数数据包括电网拓扑、负荷信息、发电设备状态信息以及电力设备的参数，根据收集的所述参数数据建立电力系统的仿真模型；包括：
3.根据权利要求1所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述通过传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，将预处理后的数据分为训练集以及测试集，所述训练集用于对所述仿真模型进行训练，所述测试集用于对所述仿真模型的性能进行评估，包括：
4.根据权利要求3所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对采集到的所述运行参数数据进行预处理，并根据预处理结果进行数据质量划分；所述预处理包括数据清洗以及异常值处理，包括：
5.根据权利要求4所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对预处理后的运行参数数据进行分析，并根据分析结果进行数据质量评估；包括：
6.根据权利要求3或4所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述将进行过所述数据质量划分后的所述运行参数数据划分为训练集以及测试集，并确定训练集以及测试集的比例；包括：
7.根据权利要求1所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述定义仿真场景，根据定义的仿真场景，通过模拟器生成符合要求的仿真数据，并将所述仿真数据输入到所述仿真模型中进行电力网络安全评估，包括：
8.根据权利要求7所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述故障类型包括短路、断线以及设备损坏，所述故障类型覆盖电力系统的不同位置以及不同位置的不同严重程度；
9.根据权利要求1或7所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述基于电力网络安全评估结果，制定风险管理策略，所述风险管理策略包括制定应急预案、加强网络安全防护、改进监测以及控制系统，包括：
10.一种电力网络安全仿真系统，其特征在于，所述系统包括：
...
【技术特征摘要】
1.一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对电力系统的参数数据进行收集，所述参数数据包括电网拓扑、负荷信息、发电设备状态信息以及电力设备的参数，根据收集的所述参数数据建立电力系统的仿真模型；包括：
3.根据权利要求1所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述通过传感器采集电力系统的实际运行参数数据，并对所述运行参数数据进行预处理，将预处理后的数据分为训练集以及测试集，所述训练集用于对所述仿真模型进行训练，所述测试集用于对所述仿真模型的性能进行评估，包括：
4.根据权利要求3所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对采集到的所述运行参数数据进行预处理，并根据预处理结果进行数据质量划分；所述预处理包括数据清洗以及异常值处理，包括：
5.根据权利要求4所述一种电力网络安全仿真方法，其特征在于，所述对预处理后的运行参数数据进行分析，并根据分...
【专利技术属性】
技术研发人员：池晓虎，池淼，赵金洋，池铭，
申请(专利权)人：北京浩然五洲软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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