CN104574199B - 一种电网系统可靠性报告生成方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电力系统可靠性报告生成方法及系统，所述方法包括以下步骤：获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；利用所述变量序生成二元决策图；通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率，并根据计算结果生成可靠性报告；变量序模块，用于获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；决策图模块，用于利用所述变量序生成二元决策图；计算模块，用于通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率；报告模块，用于根据计算结果生成可靠性报告。

Description

一种电网系统可靠性报告生成方法及系统
技术领域
本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种电网系统可靠性报告生成方法及系统。
背景技术
为了使电网系统的运行更加安全和高效，现有的电网系统中除了电力能源的传输之外，还结合了网络化的通信、调度以及管理；从而形成一套智能且功能全面的整体系统。并且由于电网系统的供电直接关系到工业生产、社会服务以及日常生活，一旦故障断电则带来严重的经济损失，所以对于其安全性和可靠性的需求极高。
电网系统的可靠性报告，便是直观展现电网系统安全性和可靠性的一种具体方式。可靠性报告的生成将基于可靠性计算。现阶段的可靠性计算大致可分为枚举法、图形拓扑法和二元决策图法。二元决策图也就是布尔函数图形表现形式，与前两者相比较而言，二元决策图法具有计算量小、节约数据空间和高效等优点，是三种方法当中相对优选的一种。
参见图1，为所述二元决策图的示意图，图中每个包含字母的圆圈即代表一个节点。现有技术中的二元决策图存在的缺陷是，节点数量依然较多，计算效率有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电网系统可靠性报告生成方法及系统，所述系统能够。
为实现上述目的，有以下技术方案：
一种电力系统可靠性报告生成方法，所述方法包括以下步骤：
获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；
利用所述变量序生成二元决策图；
通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率，并根据计算结果生成可靠性报告。
所述根据路径变量制定变量序具体为：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，并将最小路中未写入变量序的路径变量从左至右写入到序列中；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
所述通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率具体为：
通过二元决策图得到不交化函数，利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。
一种电力系统可靠性报告生成系统，所述系统具体包括：
变量序模块，用于获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；
决策图模块，用于利用所述变量序生成二元决策图；
计算模块，用于通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率；
报告模块，用于根据计算结果生成可靠性报告。
所述变量序模块根据路径变量制定变量序具体为：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，并将最小路中未写入变量序的路径变量从左至右写入到序列中；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
所述计算模块包括：
不交化单元，用于通过二元决策图得到不交化函数；
概率单元，用于利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。
通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是：所述方法通过改变路径变量的变量序而减少了二元决策图节点数量，从而降低了计算的复杂程度，提高了计算过程的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中二元决策图示意图；
图2为本发明实施例所述方法流程图；
图3为电网系统的电力调度业务图；
图4为电力调度业务图的网络结构示意图；
图5为本发明实施例所述系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种电力系统可靠性报告生成方法，所述方法利用二元决策图发计算电力系统的可靠性，并且所述方法实现了精简二元决策图的节点数量。参见图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤201、获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序。
所谓二元决策图方法，其理论基础实质上即布尔函数，所以根据相应的数学原理可知，变量序的制定方法直接关系到二元决策图的节点数量。也就是说如果希望减少二元决策图中的节点数量，首先必须从改变变量序制定的过程出发。所以本实施例中，将按照以下机制制定所述变量序：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，并将最小路中未写入变量序的路径变量从左至右写入到序列中；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
具体可参照以下实例：图3为电网系统的电力调度业务图，图3中每个节点代表一个地理位置。图3中设定北京为源点，哈尔滨为汇点，即业务流将从北京流向哈尔滨。由图3抽象可得到网络结构示意图，即图4。
图4中每个地理位置均被抽象为1～10共十个位置节点，而位置节点之间的链路也就是路径变量以X1～X11表示。再以R(Xn)的形式表示路径变量的可靠性概率。本实施例中假设R(X1)=0.95、R(X2)=0.97、R(X3)=0.96、R(X4)=0.94、R(X5)=0.94、R(X6)=0.97、R(X7)=0.96、R(X8)=0.97、R(X9)=0.98、R(X10)=0.99、R(X11)=0.99。图4中有若干条线路可以使业务流由源点到达汇点，每种线路中包括若干路径变量，也被称为最小路。例如，业务流依次经过X2、X3、X10、X11四个路径变量可从源点到达汇点，则X2X3X10X11为一个最小路。最小路集为包含所有从源点到汇点的最小路的集合。
按照以上，图4中共有三个最小路，分别是X1X6X7X8X9,X2X3X10X11,X2X3X4X5X6X7X8X9。
则根据本步骤中所表述的变量序制定机制，将查找到最长的最小路X2X3X4X5X6X7X8X9，将其中包括的8个路径变量写入序列的最右侧。
其余两个最小路按照长度由小到大排列，X2X3X10X11＜X1X6X7X8X9。
则首先选取最小路X2X3X10X11，可见其中X10和X11两个路径变量未写入序列，则将二者从左侧起依次写入序列。
按照顺序再选择最小路X1X6X7X8X9；可见X1未写入序列，则依然按照从左至右写入序列的顺序，将X1写在X11的右侧。
至此每个路径变量均被写入到序列中，拼接从左侧写入的3个路径变量与从右侧写入的8个路径变量，得到变量序为<X10，X11，X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9>
步骤202、利用所述变量序生成二元决策图。
步骤203、通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率，并根据计算结果生成可靠性报告。
根据本实施例中变量序<X10，X11，X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X8，X9>所得到的二元决策图如图5所示，具体过程依照布尔函数原理，此为公知的数学算法，在此不做赘述。
本实施例中基于前述给出的路径变量的可靠性概率的数值，最终得到的电力系统可靠性概率为0.9868。
按照前述机制得到的变量序可以较少二元决策图节点的数量。设a和b为布尔函数，根据布尔函数a+ab=a的性质，本算法首先考虑出现在最短路径的边，最后再处理出现在最长路径的边。根据本算法，对二元决策图内部节点的1分支取1的时候，网络的逻辑结构函数先对出现在最短路径且不在最长路径的边进行取1，根据布尔函数a·1=a的特点，当网络规模很大时，经过对该条边取1值可以得到包含在最长路径的边序列。根据a+ab=a，可以将最长路径约去，依次对出现在较短路径的边取1值，可以约去大量的最长路径和次长路径，减少二元决策图节点数量，降低计算复杂度。
通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率可以具体表述为，通过二元决策图得到不交化函数，利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。本实施例中在得到减少节点的二元决策图之后，后续的计算过程与现有技术基本一致。
通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：所述方法通过改变路径变量的变量序而减少了二元决策图节点数量，从而降低了计算的复杂程度，提高了计算过程的效率。
参照图5所示，为本发明实施例所述可靠性报告生成系统的具体实施例。基于本实施例中所述系统得以实现图2所示实施例中方法，二者技术方案本质上一致。本实施例中，所述系统具体包括：
变量序模块，用于获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；
决策图模块，用于利用所述变量序生成二元决策图；
计算模块，用于通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率；
报告模块，用于根据计算结果生成可靠性报告。
所述变量序模块根据路径变量制定变量序具体为：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，并将最小路中未写入变量序的路径变量从左至右写入到序列中；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
所述计算模块包括：
不交化单元，用于通过二元决策图得到不交化函数；
概率单元，用于利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。
通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：所述系统通过改变路径变量的变量序而减少了二元决策图节点数量，从而降低了计算的复杂程度，提高了计算过程的效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电力系统可靠性报告生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；
利用所述变量序生成二元决策图；
通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率，并根据计算结果生成可靠性报告；
所述根据路径变量制定变量序具体为：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；列举出的最小路的长度均不同；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量顺序写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，将该最小路中未写入变量序的路径变量，按照其在该最小路中的顺序从序列最左侧开始依次从左至右写入序列；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率具体为：
通过二元决策图得到不交化函数，利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。
3.一种电力系统可靠性报告生成系统，其特征在于，所述系统具体包括：
变量序模块，用于获取电力系统网络结构中的路径变量，根据路径变量制定变量序；
决策图模块，用于利用所述变量序生成二元决策图；
计算模块，用于通过二元决策图计算电力系统的可靠性概率；
报告模块，用于根据计算结果生成可靠性报告；
所述变量序模块根据路径变量制定变量序具体为：
选定网络结构中的源点和汇点，并列举从源点到汇点的最小路；列举出的最小路的长度均不同；
查找最长最小路，将最长最小路中的路径变量顺序写入序列最右侧；
将最长最小路之外的最小路按照长度由小到大排列；
按照排列顺序依次选取最小路，将该最小路中未写入变量序的路径变量，按照其在该最小路中的顺序从序列最左侧开始依次从左至右写入序列；
当所有路径变量均写入序列后，将该序列作为变量序。
4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述计算模块包括：
不交化单元，用于通过二元决策图得到不交化函数；
概率单元，用于利用所述不交化函数计算电力系统的可靠性概率。
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