一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及电力设施灾害分析，尤其是涉及一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着极端灾害天气(如飓风、地震和洪水等)发生频率的不断提高，其对电力系统安全稳定运行造成了严重影响，极端灾害不仅对电力系统自身的设施、设备构成不同程度的损伤，而且灾害对电力系统基础设施的影响会导致电网运行的异常、设备韧性降低以及供电中断等后果，由于电力系统是保障社会经济发展和人民生活的关键基础设施，这些故障和影响不仅会对社会造成极大的经济损失，还会严重影响人类的正常生活。

2、现有技术中，基于电力系统基础设施的灾害预测能力较弱，对灾害影响电力系统的深度分析能力有限，因此无法实现通过准确的预测获取相应的应对策略。且目前针对电力系统的基础设施韧性和损伤程度评价与提升的分析非常鲜见，在技术上也面临众多难题。

3、由此可见，如何在多种灾害下对电力基础设施损伤程度进行深度分析，确定电力基础设施的维护策略，从而构建具备抵御力、适应力、恢复力的高韧性电力系统，提高电力基础设施在遭受灾害之后的恢复能力，实现电力系统性能的提升，具有显著的理论价值与现实意义，是现阶段亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法、系统、设备及存储介质，以解决如何在多种灾害下电力基础设施损伤程度进行分析，以确定电力基础设施的维护策略，提高电力系统的韧性。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，包括：

3、获取目标电网的各个关键节点的配置信息，其中，所述关键节点被设计为根据电力基础设施的电气介数进行配置；

4、基于所述配置信息确定目标电网的多个孕灾因素数据，所述孕灾因素数据反映每一节点遭受的不同灾害类型；

5、获取各个所述孕灾因素数据的排列组合，分别根据每一所述排列组合的结果创建对应的电网灾变事件；

6、分别获取预先构建的目标电网运行模型在每一所述电网灾变事件下的稳态响应和瞬态响应；

7、根据所述稳态响应和所述瞬态响应，确定所述目标电网的损伤梯度等级；

8、以所述损伤梯度等级确定所述目标电网执行的灾害维护策略。

9、进一步地，所述基于所述配置信息确定目标电网的多个孕灾因素数据，包括：

10、根据所述关键节点的配置信息，得到各个所述关键节点对应的自然数据和人为数据；

11、根据所述自然数据和所述人为数据，得到多个孕灾因素数据。

12、进一步地，所述获取各个所述孕灾因素数据的排列组合，分别根据每一所述排列组合的结果创建对应的电网灾变事件，包括:

13、对所述孕灾因素数据进行排列组合，得到不同类型的灾变场景；

14、根据不同类型的灾变场景得到构成所述灾变场景的条件参数；

15、基于所述目标电网灾变事件的模拟需求，利用仿真软件建立电网灾变响应模型；

16、将所述条件参数输入所述电网灾变响应模型，创建对应的电网灾变事件。

17、进一步地，所述目标电网运行模型的构建，包括：

18、获取目标电网的运行指标数据，所述运行指标数据包括：电力基础设施数据、电力基础设施运行参数以及电力基础设施之间的连接信息；

19、根据所述电力基础设施数据获取电力基础设施节点；

20、根据所述电力基础设施节点和所述电力基础设施运行参数确认父节点，根据所述电力基础设施之间的连接信息确定相关子节点；

21、根据所述父节点和所述子节点，利用神经网络技术构建目标电网运行模型。

22、进一步地，在构建完所述目标电网运行模型后，还包括：

23、对所述目标电网运行模型进行单一性扰动测试，所述单一性扰动测试至少包括变压器扰动测试和断路器扰动测试；

24、根据所述单一性扰动测试的结果，对所述目标电网运行模型进行优化处理。

25、进一步地，

26、所述瞬态响应至少包括以下类型数据中的一种或多种：震荡频率、超调量或响应速度；

27、所述稳态响应数据至少包括以下类型数据中的一种或多种：电流谐波、电压谐波或功率因数。

28、进一步地，所述根据所述稳态响应和所述瞬态响应，确定所述目标电网的损伤梯度等级，包括：

29、分别基于每一所述瞬态响应对应的第一权重系数和每一所述稳态响应对应的第二权重系数，计算得到由所述目标电网运行模型输出的反映电网基础设施状态的结果；

30、根据所述结果得到反映电网损伤梯度的所述损伤梯度等级。

31、本发明另一实施例提供了一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析系统，包括：

32、配置模块，用于获取目标电网的各个关键节点的配置信息，其中，所述关键节点被设计为根据电力基础设施的电气介数进行配置；

33、孕灾数据获取模块，用于基于所述配置信息确定目标电网的多个孕灾因素数据，所述孕灾因素数据反映每一节点遭受的不同灾害类型；

34、灾变事件仿真模块，用于获取各个所述孕灾因素数据的排列组合，分别根据每一所述排列组合的结果创建对应的电网灾变事件；

35、动态分析模块，用于分别获取预先构建的目标电网运行模型在每一所述电网灾变事件下的稳态响应和瞬态响应；

36、损伤梯度分析模块，用于根据所述稳态响应和所述瞬态响应，确定所述目标电网的损伤梯度等级；

37、策略制定模块，用于以所述损伤梯度等级确定所述目标电网执行的灾害维护策略。

38、本发明又一实施例提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法。

39、本发明再一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如上所述的电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法。

40、相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：

41、(1)由于电网的电力基础设施节点繁多，覆盖面广，本发明实施例通过根据电力基础设施的电气介数配置电网的节点，以节点配置信息获取影响电网的各个类型的灾害数据，能够有效的反应电力基础设施的受灾情况，提高对电力设施灾害损伤情况分析的准确性和科学性。

42、(2)通过利用神经网络技术构建目标电网运行模型，并利用算法进行模型的优化，以提高模型运行的效率和准确性，并通过研究电网模型运行过程中产生的稳态响应和瞬态响应，进而深度分析电网的损伤程度与多灾害耦合之间的映射关系，不仅能够制定更加有效的维护和防护策略，还能评估电力基础设施的灾害抵御能力和灾后恢复能力，实现对灾害侵袭下电力基础设施薄弱环节的精确定位，进而提升电力系统的性能。

技术特征：

1.一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，所述基于所述配置信息确定目标电网的多个孕灾因素数据，包括：

3.根据权利要求1所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，所述获取各个所述孕灾因素数据的排列组合，分别根据每一所述排列组合的结果创建对应的电网灾变事件，包括:

4.根据权利要求1所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，所述目标电网运行模型的构建，包括：

5.根据权利要求4所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，在构建完所述目标电网运行模型后，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法，其特征在于，所述根据所述稳态响应和所述瞬态响应，确定所述目标电网的损伤梯度等级，包括：

8.一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机可读存储介质所在设备执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至7中任意一项所述的电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法。

技术总结
本发明公开了一种电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法、系统、设备及存储介质，包括根据电力基础设施的电气介数配置电网的节点，以节点配置信息获取影响电网的多个孕灾因素数据，并通过仿真软件创建不同排列组合下对应的电网灾变事件；通过获取并分析预先构建的目标电网运行模型在每一所述电网灾变事件下的稳态响应和瞬态响应，确定目标电网的损伤梯度等级，根据损伤梯度等级确定目标电网执行的灾害维护策略；本发明实施例提供的电力基础设施多灾耦合灾变损伤动态分析方法、系统、设备及存储介质，能够有效的反应电力基础设施的受灾情况，提高对电力设施灾害损伤情况分析的准确性和科学性。

技术研发人员：吴小蕙,王彦峰,王流火,郭金根,朱文卫,车伟娴,董晗拓,余梦泽,雷翔胜,潘柏崇,王兴华,许成昊,梁爱武,刘明
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5