[发明专利]一种基于大数据的配电网运行状态风险预警系统

权利要求书

1.一种基于大数据的配电网运行状态风险预警系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，包括多个传感器，用于实时获取配电网的运行状态数据，所述配电网的运行状态数据包括设备运行状态信息、配电网运行环境信息和配电网的线路信息；

数据处理模块，用于对获取的运行状态数据进行处理，得到用于描述配电网运行状态的状态信息；

运行状态评估模块，用于对经所述数据处理模块处理的运行状态数据进行配电网运行状态评估；

风险预警模块，用于根据所述运行状态评估模块的评估结果，评定配电网运行状态的风险等级，同时根据得到的风险等级发出相应的报警信号；

所述运行状态评估模块包括威胁行为感知单元、威胁行为评估单元和威胁行为预测单元；

所述威胁行为感知单元，用于根据所述配电网运行状态的状态信息，对配电网中的威胁行为进行感知；

所述威胁行为评估单元，用于对感知的威胁行为进行评估；

所述威胁行为预测单元，用于根据所述威胁行为评估单元的评估结果和历史威胁行为数据，对威胁行为的未来走向进行预测，并将预测的结果传输至风险预警模块；

所述威胁行为评估单元包括可信度评估子单元、威胁程度评估子单元和运行状态综合评估子单元；

所述可信度评估子单元，用于根据所述威胁行为感知单元的感知结果，对配电网中每个威胁行为的可信度进行分析；

所述威胁程度评估子单元，用于根据得到的威胁行为的可信度的分析结果以及配电网中各个设备自身的防御水平，分析威胁行为对各个设备的威胁程度；

所述运行状态综合评估子单元，用于根据所述可信度评估子单元的分析结果和所述威胁程度评估子单元的分析结果，对配电网的运行进行综合评估；

所述的根据威胁行为感知单元的感知结果，对配电网中每个威胁行为的可信度进行分析，其中，威胁行为k在t时刻时的可信度值的计算公式为：

式中，R_k(t)为威胁行为k在t时刻时的可信度值，p_k(y_n,t)为状态信息y_n表示在t时刻时威胁行为k发生的概率值；θ_nk为在描述威胁行为k时，状态信息y_n在状态信息集合Y中的权重值；B_nk是状态信息y_n对威胁行为k的攻击能力的估计值；F_k是配电网对威胁行为k的防御能力值，且0≤F_k≤1，N为用于描述配电网中威胁行为的状态信息的个数。

2.根据权利要求1所述的配电网运行状态风险预警系统，其特征在于，还包括防御模块，所述防御模块用于接收来自所述风险预警模块的报警信号，并根据接收到的报警信号运行相应的防御指令。

3.根据权利要求2所述的配电网运行状态风险预警系统，其特征在于，所述数据处理模块包括第一数据处理单元和第二数据处理单元；

所述第一数据处理单元用于对获取的运行状态数据进行清洗、去冗和格式转换，形成统一、标准、规范化的数据格式；

所述第二数据处理单元用于对将所述第一数据处理单元处理后的运行状态数据进行特征融合，得到能够描述配电网运行状态的状态信息。

4.根据权利要求1所述的配电网运行状态风险预警系统，其特征在于，所述对配电网中的威胁行为进行感知，具体地，是通过计算各个所述配电网运行状态的状态信息和所述风险预警系统预存的配电网正常工作状态下的状态信息之间的匹配度值M，得到用于描述配电网中威胁行为的状态信息，其中，匹配度值的计算式子为：

式中，是状态信息s_i与状态信息的匹配度值，gs_i是状态信息s_i的特征值，是与所述风险预警系统中预存的、与状态信息s_i对应的配电网正常工作状态下的状态信息的特征值，I是状态信息数；

其中，当时，状态信息s_i能够用于描述配电网中的威胁行为，并将其状态信息存储至集合Y中，反之，当时，状态信息s_i用于描述配电网正常活动的状态信息，并将其状态信息存储至集合H中，遍历所有的状态信息，分别得到能够描述配电中威胁行为的状态信息的集合Y＝{y₁,y₂,…,y_N}，和能够描述配电网正常活动的状态信息的集合H＝{h₁,h₂,…,h_S}，N为用于描述配电网中威胁行为的状态信息的个数，S为用于描述配电网中正常活动的状态信息的个数，且满足N+S＝M，λ是设定的阈值。