【技术实现步骤摘要】
本申请涉及公共安全，特别涉及一种城市电网系统反脆弱提升方法及系统。
技术介绍
1、当前，城市电网已具备合理的网架结构、较高的安全裕度和管理水平，但在面临极端灾害等小概率、强随机、高影响事件时，仍不能避免大停电事件的发生，表现出城市电网的脆弱性。城市电网停电等典型事故的演化呈现非线性耦合和涌现特征，事故原因可能包含客户、设备、环境等多个维度，而传统的事故致因理论大多属于线性推导，无法对多事故成因进行耦合分析。
2、因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种城市电网系统反脆弱提升方法及系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供一种城市电网系统反脆弱提升方法，包括：步骤s101、根据辨识出的所述城市电网系统的风险因素，构建所述城市电网系统的功能共振分析模型；步骤s102、基于蒙特卡洛模拟方法，确定所述城市电网系统事故发生时所述功能共振分析模型中功能模块的变异值，以对所述功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识；步骤s103、将所述功能共振分析模型中的所述功能模块进行拆解并进行系统动力学映射，以构建所述城市电网系统的反脆弱提升模型；步骤s104、将所述反脆弱方案按照不同投入比例分配至所述反脆弱提升模型中与所述关键功能模块对应的关键节点，以对所述城市电网系统的反脆弱方案进行优化。
4、优选的，步骤s101中，根据预先收集的所述城
5、优选的，步骤s102中，响应于所述城市电网系统发生事故，确定所述功能共振分析模型中每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布；基于蒙特卡洛模拟方法，根据每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布，确定所述城市电网系统的发生事故的功能模块的变异值。
6、优选的，所述据每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布，确定所述城市电网系统的发生事故的功能模块的变异值，包括：根据每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布，基于蒙特卡洛模拟方法，生成变异值模拟样本；其中，所述变异值模拟样本中包含多组变异随机数，每组所述变异随机数包括：所述城市电网系统中第个所述功能模块在时间维度上的变异值随机数；所述城市电网系统中第个所述功能模块在精度维度上的变异值随机数；时间变化系数，表征所述城市电网系统中第个所述功能模块的变异对第个所述功能模块在时间维度上影响；精度影响系数，表征所述城市电网系统中第个所述功能模块的变异对第个所述功能模块在精度维度上的影响；
7、根据所述变异值模拟样本，按照公式：
8、
9、确定每个所述功能模块的变异值；式中，为所述城市电网系统中第个所述功能模块的变异值。
10、优选的，所述对所述功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识，包括：响应于所述功能模块的变异值大于预设变异阈值，则确定对应的所述功能模块为所述关键功能模块。
11、优选的，步骤s103中，将所述功能共振分析模型的每个所述功能模块分别进行拆解，并将得到的子模块以及所述功能模块在系统动力学中进行映射，构建所述城市电网系统的系统动力学模型，在所述系统动力学模型上增加表征所述城市电网系统发生事故时的事故后果节点；
12、在加入所述事故后果节点的系统动力学模型上增加表征所述城市电网系统的反脆弱措施的反脆弱提升节点，得到所述城市电网系统的反脆弱提升模型；其中，每个所述关键功能模块对应设置一个所述反脆弱提升节点。
13、优选的，所述将得到的子模块以及所述功能模块在系统动力学中进行映射，构建所述城市电网系统的系统动力学模型，包括：将得到的子模块以及所述功能模块在系统动力学中进行映射，得到所述城市电网系统的因果回路图；根据每个所述功能模块的变异值，确定所述因果回路图中各节点的系统动力学方程，以构建所述系统动力学模型。
14、优选的，所述根据每个所述功能模块的变异值，确定所述因果回路图中各节点的系统动力学方程，包括：将所述子模块的变异值与对应的所述功能模块的拆解得到的所有子模块的变异值之和的比值作为对应的所述子模块的权重，构建对应的所述功能模块的系统动力学方程。
15、优选的，步骤s104中，将所述反脆弱方案按照不同投入比例分配至所述反脆弱提升模型中与所述关键功能模块对应的关键节点，以对所述城市电网系统的反脆弱方案进行优化，包括：基于加入所述事故后果节点的系统动力学模型，对所述城市电网系统进行事故演化模拟，得到所述城市电网系统的初次事故演化的严重度模拟值；
16、将所述反脆弱方案按照不同投入比例，分配至所述反脆弱提升模型中每个所述关键节点对应的所述反脆弱提升节点，再次对所述城市电网系统进行事故演化模拟，得到所述城市电网系统的再次事故演化的严重度模拟值；其中，所述反脆弱提升模型中的关键节点与所述功能共振分析模型中的所述关键功能模块一一对应；
17、根据所述城市电网系统的再次事故演化的严重度模拟值与所述城市电网系统的初次事故演化的严重度模拟值的比较结果，确定所述反脆弱方案的最佳投入比例。
18、本申请实施例还提供一种城市电网系统反脆弱提升系统，包括：功能共振分析模拟构建单元，配置为根据辨识出的所述城市电网系统的风险因素，构建所述城市电网系统的功能共振分析模型；
19、功能模块辨识单元，配置为基于蒙特卡洛模拟方法，确定所述城市电网系统事故发生时功能模块的变异值，以对所述功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识；
20、反脆弱提升模型构建单元，配置为将所述功能共振分析模型中的所述功能模块进行拆解并映射，以构建所述城市电网系统的反脆弱提升模型；
21、反脆弱方案优化单元，配置为将所述反脆弱方案按照不同投入比例分配至所述反脆弱提升模型中与所述关键功能模块对应的关键节点，以对所述城市电网系统的反脆弱方案进行优化。
22、有益效果：
23、本申请实施例提供的城市电网系统反脆弱提升方法中，首先，根据辨识出的城市电网系统的风险因素，构建城市电网系统的功能共振分析模型；然后，基于蒙特卡洛模拟方法，确定城市电网系统事故发生时功能共振分析模型中功能模块的变异值，以对功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识；接着，将功能共振分析模型中功能模块进行拆解，构建城市电网系统的反脆弱提升模型；将反脆弱方案按照不同投入比例分配至反脆弱提升模型中与关键功能模块对应的关键节点，以对城市电网系统的反脆弱方案进行优化。
24、籍以，针对城市电网运营过程中各模块存在的复杂耦合和动态演化特性，利用功能共振分析模型对城市电网运营进行分析和风险辨识，并在此基础上结合系统动力学对不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤S101中，
3.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤S102中，
4.根据权利要求3所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述据每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布，确定所述城市电网系统的发生事故的功能模块的变异值，包括：
5.根据权利要求4所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述对所述功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识，包括：
6.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤S103中，
7.根据权利要求6所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述将得到的子模块以及所述功能模块在系统动力学中进行映射，构建所述城市电网系统的系统动力学模型，包括：
8.根据权利要求7所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述根据每个所述功能模块的变异值，确定所述因果回路图中各节点的
9.根据权利要求6所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤S104中，将所述反脆弱方案按照不同投入比例分配至所述反脆弱提升模型中与所述关键功能模块对应的关键节点，以对所述城市电网系统的反脆弱方案进行优化，包括：
10.一种城市电网系统反脆弱提升系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤s101中，
3.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步骤s102中，
4.根据权利要求3所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述据每个所述功能模块的变异性在时间维度和精度维度上的变化概率分布，确定所述城市电网系统的发生事故的功能模块的变异值，包括：
5.根据权利要求4所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，所述对所述功能共振分析模型中的关键功能模块进行辨识，包括：
6.根据权利要求1所述的城市电网系统反脆弱提升方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建松，刘坤琦，张幸，张琛，张钧，王旭斌，潘爱强，张雨璠，周健，苏运，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：
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