【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全韧性度量，更具体地说，本专利技术涉及一种电力管理系统的安全韧性度量方法。
技术介绍
1、在现代电力系统中，电力管理系统的安全性和韧性至关重要。随着电力系统的规模和复杂性不断增加，电网面临的威胁也日益多样化，包括自然灾害、设备故障、网络攻击等。在电力管理系统的安全韧性度量中，区块链技术能够提供一种可靠的机制来记录和分析电力管理系统在异常情况或攻击下的行为表现。例如，在区块链上记录各个节点的状态信息、操作日志和故障事件，可以为系统的安全韧性分析提供详实的数据支持。在大型电力管理系统中，通常使用了多个区块链平台来管理不同的功能模块(如能源交易、安全监控、应急响应等)，而不同区块链平台由于管理模块的功能需求不同通常采用不同的共识机制优化各模块的性能，不同共识机制的稳定运行在安全韧性度量中保障了度量数据的一致性和完整性，而共识机制在出现明显运行故障的前夕可能已经存在不同程度的运行隐患，而由于缺乏对运行隐患的智能感知，导致在电力管理系统的安全韧性度量中部分度量数据的有效性降低，进而影响电力管理系统安全韧性度量的准确性。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种电力管理系统的安全韧性度量方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种电力管理系统的安全韧性度量方法，包括如下步骤：
4、步骤s1，获取共识机制运行过程的节点压力信息、区块广播信息、节点故障信息、区块
5、步骤s2，构建共识机制运行隐患感知模型，对共识机制的运行状态进行感知评估，生成共识机制运行隐患感知指数；
6、步骤s3，将共识机制运行隐患感知指数与预设的共识机制运行隐患感知指数阈值进行比较，对共识机制的运行状态进行分类，确定共识机制的运行隐患；
7、步骤s4，对共识机制运行隐患时间区间内的韧性度量数据的有效性进行验证。
8、在一个优选地实施方式中，所述的节点压力信息包括攻击压力系数，区块广播信息包括广播异常延迟系数，节点故障信息包括节点断线异常系数，区块链更新信息包括区块链更新异常系数。
9、在一个优选地实施方式中，攻击压力系数的获取逻辑如下：
10、在预设的时间周期tz内，记录每个节点每次受到攻击的时刻s1和采取防御措施的时刻s2，计算节点响应系数xy，表达式如下式中s3i表示节点受到第i次攻击的响应时间，s3＝|s2-s1|，min(s3i)为最小值取值函数用于获取响应时间的最小值，i为正整数；
11、计算节点响应系数的平均值xyp，表达式如下式中xyr表示第r个节点的节点响应系数；
12、计算节点响应系数的标准差xyb，表达式如下
13、计算攻击压力系数gjy，表达式如下
14、在一个优选地实施方式中，广播异常延迟系数的获取逻辑如下：
15、在预设的时间周期tz内，监测新区块的广播过程时，获取新区块从源节点到达目标节点的广播时间g1；
16、设置新区块从源节点到达目标节点正常广播时间的基准值gz；
17、将新区块从源节点到达目标节点的广播时间与基准值进行比较，若新区块从源节点到达目标节点的广播时间大于基准值，则将大于基准值的广播时间标记为延迟广播时间yg；
18、计算广播异常延迟系数gby，表达式如下式中ygn表示出现的第n次延迟广播时间，n为正整数。
19、在一个优选地实施方式中，节点断线异常系数的获取逻辑如下：
20、在预设的时间周期tz内获取每个节点的断线特征数据，建立断线特征数据集，所述的断线特征数据包括断线频率和断线持续时间，对获取的断线特征数据进行标准化处理；
21、根据获取的断线特征数据采用k-means算法计算节点断线异常系数具体如下：
22、步骤a1，使用肘部法则确定簇的数量k；
23、步骤a2，随机选择k个初始簇中心c1、c2、c3，...，ck，每个初始簇中心有两个坐标，ck＝(ck，f，ck，t)，其中ck，f表示初始簇中心k的断线频率标准化数值，ck，t表示初始簇中心k的断线持续时间标准化数值，k＝{1,2,3,...,k}，k为正整数；
24、步骤a3，计算每个节点xm＝(fm，tm)到每个初始簇中心ck＝(ck，f，ck，t)的欧式距离，表达式如下式中，fm表示节点xm的断线频率标准化数值，tm表示节点xm的断线持续时间标准化数值，将每个节点分配到与其欧式距离最近的簇中，建立节点标准簇；
25、步骤a4，计算节点标准簇内断线频率平均值和断线持续时间平均值，将断线频率平均值和断线持续时间平均值分别作为节点标准簇的两个新坐标；
26、步骤a5，重复步骤a3、步骤a4对节点标准簇进行迭代更新，直到节点标准簇不再变化；
27、计算节点断线异常系数jdy，表达式如下式中dm表示节点xm到所属节点标准簇的欧式距离，dmin表示节点xm所属节点标准簇中欧氏距离的最小值，dmax表示节点xm所属节点标准簇中欧氏距离的最大值。
28、在一个优选地实施方式中，区块添加速度颠簸系数的获取逻辑如下：
29、在预设的时间周期tz内获取每个新区块的添加时间戳，计算每两个相邻新区块之间的添加时间间隔，得到区块添加速度时间序列y[t]；
30、对区块添加速度时间序列y[t]进行离散小波分解，选择daubechies小波作为小波基函数，分解公式如下式中yj，b表示分解后的尺度j和位移b处的小波系数，ψj，b[t]表示尺度j和位移b处的小波基函数，t＝{1,2,3,...,g}，g为正整数；
31、计算尺度j下小波系数的平均值xbpj，表达式如下式中b＝{1,2,3,...,b}，b为正整数；
32、计算尺度j下小波系数的标准差xbbj，表达式如下
33、计算区块添加速度颠簸系数qkd，表达式如下
34、在一个优选地实施方式中，在步骤s2中，构建共识机制运行隐患感知模型，对共识机制的运行状态进行感知评估，生成共识机制运行隐患感知指数，具体如下：
35、将时间周期tz内获取的攻击压力系数、广播异常延迟系数、节点断线异常系数、区块链更新异常系数进行归一化处理，根据归一化后的攻击压力系数、广播异常延迟系数、节点断线异常系数、区块链更新异常系数构建共识机制运行隐患感知模型，生成共识机制运行隐患感知指数rpi，其模型依据的公式如下式中a1、a2、a3、a4分别表示攻击压力系数、广播异常延迟系数、节点断线异常系数、区块链更新异常系数的预设比例系数，且a1、a2、a3、a4均大于0。
36、在一个优选地实施方式中，在步骤s3中，将共识机制运行隐患感知指数与预设的共识机制运行隐患感知指数阈值进行比较，对共识机制的运行状态进行分类，确定共识机制的运行隐患，具体如下：...
【技术保护点】
1.一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：所述的节点压力信息包括攻击压力系数，区块广播信息包括广播异常延迟系数，节点故障信息包括节点断线异常系数，区块链更新信息包括区块链更新异常系数。
3.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：攻击压力系数的获取逻辑如下：
4.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：广播异常延迟系数的获取逻辑如下：
5.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：节点断线异常系数的获取逻辑如下：
6.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：区块添加速度颠簸系数的获取逻辑如下：
7.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：在步骤S2中，构建共识机制运行隐患感知模型，对共识机制的运行状态进行感知评估，生成共识机制运行隐患感知指数，具体如下：
8.根据权
9.根据权利要求8所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：在步骤S4中，对共识机制运行隐患时间区间内的安全韧性度量数据的有效性进行验证，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：所述的节点压力信息包括攻击压力系数，区块广播信息包括广播异常延迟系数，节点故障信息包括节点断线异常系数，区块链更新信息包括区块链更新异常系数。
3.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：攻击压力系数的获取逻辑如下：
4.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：广播异常延迟系数的获取逻辑如下：
5.根据权利要求2所述的一种电力管理系统的安全韧性度量方法，其特征在于：节点断线异常系数的获取逻辑如下：
6.根据权利要求2所述的一种电力...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓红，张高南，关健，张乘，陈姣龙，李俊朋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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