CN110428147B - 一种虚拟电厂通信风险评估方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟电厂通信风险评估方法，其包括：将虚拟电厂中的中通信评估对象进行分层处理；将分层后的评估对象进行量化指标并赋值，并建立数学模型；将赋值后的量化赋值后的指标代入各分层的数学模型中，得到各自评估结果；将评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；在数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级的预处理方案。本发明还公开了相应的系统及设备。本发明将信息系统风险评估理论和方法应用到通信领域，考虑到通信网独有的网络、系统、设备特点，进而解决了现有对虚拟电厂通信网进行风险计算方法中存在的问题，能够定性衡量虚拟电厂通信网的安全事件风险等级，有效且快速地通过风险评估与分析数据库中的预处理方案进行快速处理。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟电厂通信技术领域，尤其涉及一种虚拟电厂通信风险评估方法、系统及设备。
背景技术
虚拟电厂作为一种能源聚合形式，可以将分布式发电机组、可控负荷、分布式储能等有机结合，通过调控技术、通信技术对电力市场提供服务。现阶段也有很多研究方法通过虚拟电厂的形式将发电侧、负荷侧的资源结合在一起为市场运行提供调峰、调频服务。
虚拟电厂采用双向通信技术，它不仅能够接收各个单元的当前状态信息，而且能够向控制目标发送控制信号。应用于虚拟电厂中的通信技术主要有基于互联网的技术，如基于互联网协议的服务、虚拟专用网络、电力线路载波技术和无线技术(如全球移动通信系统/通用分组无线服务技术(USM/UPRS)等)。在用户住宅内，WIFI、蓝牙、ZIGBEE等通信技术构成了室内通信网络。
现有的安全风险评估方法一般均能够对虚拟电厂通信网进行简单的安全风险评估，但也由于存在原有资产分类方法不适合、类别不全面及赋值不准确、没有充分考虑到虚拟电厂通信的特殊环境、设备等等原因，无法符合虚拟电厂通信网的实际情况，即无法保证虚拟电厂通信网安全风险评估的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提出一种虚拟电厂通信风险评估方法、系统及设备，可以对虚拟电厂通信网安全风险进行准确地评估。
为解决上述的技术问题，本发明的一方面提供一种虚拟电厂通信风险评估方法，其包括如下步骤：
步骤S1：将虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；
步骤S2：将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
步骤S3：将赋值后的量化指标代入各分层对应的数学模型中，得到各自评估结果；
步骤S4：将不同分层评估对象的评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；
步骤S5：在所述风险评估与分析数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案。
优选地，所述步骤S1具体为，将虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理，具体分成设备层、网络层、业务层，所述设备层虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务。
优选地，在步骤S2中，对于设备层，其中：
设备层量化指标为：设备风险值；
设备层量化指标数学模型为：设备风险值＝设备损失程度×故障发生可能性；
设备损失程度＝设备重要度×w1+设备承载业务重要程度×w2
其中：w为权重值，w1+w2＝1；
故障发生的可能性＝故障发生风险分值/风险总分值(100)×自然灾害系数×社会因素系数；
故障发生风险分值分为：设备性能关键指标、板卡模块、运行状态、机房环境、管理风险、每个因素评分总分为100分；
故障发生风险分值＝设备关键性能指标×k1+软硬件模块风险分值×k2+运行状态风险分值×k3；
其中：k1+k2+k3＝1，经计算后的故障发生风险的分值在0-100之间。
优选地，在步骤S2中，对于网络层，其中：
网络层量化指标为：网络可靠性指标；
网络层量化指标数学模型为：
其中，
优选地，在步骤S2中，对于业务层，其中：
业务层量化指标为：基准风险值，带来的问题风险值；
业务层量化指标数学模型为：
电力通信业务风险值＝后果值×概率值
其中，后果值＝业务重要程度分值×社会影响因素，
概率值＝通道组织因素×路由关联因素×历史数值统计因素×通道风险因素。
优选地，在所述步骤S4进一步包括：将所述电力通信网与电网风险管理结合进行风险评估，其中，电力通信网与电网风险管理结合量化指标为：电力通信网后果严重程度分值量化。
作为本发明的另一方面，还提供一种虚拟电厂通信风险评估系统，其包括：
评估对象分层模块，用于对虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；
模型建立模块，用于将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
评估结果获取模块，用于将赋值后的量化指标代入各分层的数学模型中，得到各自评估结果；
风险数据库建立模块，用于将评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；
预处理方案模块，在数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案。
优选地，所述评估对象分层模块将所述通信网络评估对象分成设备层、网络层、业务层，所述设备层虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务。
优选地，所述风险数据库建立模块中的风险评估与分析数据库主要包括通信运维基础数据库、风险评估数据库及通讯运维评估专家库，其中通信运维基础数据库与虚拟电厂控制协调中心直接连接。
相应地，本发明的再一方面，还提供一种虚拟电厂通信风险评估电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器内的计算机程序可执行前述的一种虚拟电厂通信风险评估方法的具体步骤。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种虚拟电厂通信风险评估方法、系统及设备，通过将目标虚拟电厂通信网中的各通信评估指标分别按照所属安全风险评估要素的类型进行分层；分别对各分层的评估指标进行赋值，得并建立数学模型，通过计算准确且可靠地获取所述目标虚拟电厂通信网的风险评估结果，并将结果录入风险评估与分析数据库中，将信息系统风险评估理论和方法应用到通信领域，并且考虑到通信网独有的网络、系统、设备特点，进而解决了现有对虚拟电厂通信网进行风险计算方法中存在的问题，能够定性衡量虚拟电厂通信网的安全事件风险等级，有效且快速地通过风险评估与分析数据库中的预处理方案进行快速处理。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估方法中涉及的虚拟电厂通信结构框图；
图2为本发明提出的一种虚拟电厂通信风险评估方法的主流程示意图；
图3为本发明提出的一种虚拟电厂通信风险评估方法的评估对象分层示意图；
图4为本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估系统的结构示意图；
图5为图4中涉及的风险评估与分析数据库结构示意图；
图6为本发明提出的一种虚拟电厂通信设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，示出了本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估方法中涉及的虚拟电厂通信结构框图；从中可以看出，在本发明的虚拟电厂中，其为一种能源聚合形式，通过虚拟电厂控制协调中，利用调控技术、通信技术，可以将分布式发电机组、可控负荷、分布式储能等有机结合，从而将发电侧、负荷侧的资源结合在一起为市场运行提供调峰、调频服务。
如图2所示，示出了本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估方法的主流程示意图，一并结合图3所示。该虚拟电厂通信风险评估方法包括如下步骤：
步骤S1：将虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；具体地，可以分成设备层、网络层、业务层，所述设备层虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务；
其中，设备层括的通信设备可以为：光端机(SDH),接入用的电端机(PCM),数据通信网设备,调度数据网设备.行政及调度交换机,工业用以太网交换机,EPON设备(含OLT,ONU),个别地方还有DWDM密集波分设备,电源(含交流屏,直流屏,整流电源,电池组),光纤配线架(ODF),数字配线架(DDF),音频配线架(VDF)；
业务层可以包括：关键运行业务和事务管理业务两大类，其中关键运行业务是指远动信号、数据采集与监视控制系统、能量管理系统、继电保护信号和调度电话。事务管理业务包括行政电话、会议电话和会议电视、管理信息数据。
步骤S2：将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
具体地，对于设备层，其中：
设备层量化指标为：设备风险值；
设备层量化指标数学模型为：设备风险值＝设备损失程度×故障发生可能性；
设备损失程度＝设备重要度×w1+设备承载业务重要程度×w2
其中：w为权重值，w1+w2＝1；
故障发生的可能性＝故障发生风险分值/风险总分值(100)×自然灾害系数×社会因素系数；
故障发生风险分值分为：设备性能关键指标、板卡模块、运行状态、机房环境、管理风险、每个因素评分总分为100分；
故障发生风险分值＝设备关键性能指标×k1+软硬件模块风险分值×k2+运行状态风险分值×k3；
其中：k1+k2+k3＝1，经计算后的故障发生风险的分值在0-100之间。
对于网络层，其中：
网络层量化指标为：网络可靠性指标；
网络层量化指标数学模型为：
其中，
业务层量化指标为：基准风险值，带来的问题风险值；
业务层量化指标数学模型为：
电力通信业务风险值＝后果值×概率值
其中，后果值＝业务重要程度分值×社会影响因素，
概率值＝通道组织因素×路由关联因素×历史数值统计因素×通道风险因素。
步骤S3：将赋值后的量化指标代入各分层对应的数学模型中，得到各自评估结果；
可以理解的是，对于设备层的评估结果可以应用于电力通信设备例行检修、故障排查；对于网络层的评估结果可以应用于电力通信网规划、改造及整体评估；对于业务层的评估结果可以应用于对电力通讯各业务的风险进行评估，及时发现业务风险的影响因及薄弱环节。
步骤S4：将不同分层评估对象的评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；步骤S4中风险评估与分析数据库主要包括通信运维基础数据库、风险评估数据库及通讯运维评估专家库，其中通信运维基础数据库与虚拟电厂控制协调中心直接连接。
可以理解的是，在本发明的其他实施例中，将所述电力通信网与电网风险管理结合进行风险评估，其中，电力通信网与电网风险管理结合量化指标为：电力通信网后果严重程度分值量化。从而可以将电力通信网风险评估的结果应用于电网风险评估中，使其成为电网风险评估的组成部分。
步骤S5：在所述风险评估与分析数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案。
如图4所示，示出了本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估系统的结构示意图，一并结合图5所示。该虚拟电厂通信风险评估系统1包括：
评估对象分层模块，用于对虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；
模型建立模块10，用于将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
评估结果获取模块11，用于将赋值后的量化指标代入各分层的数学模型中，得到各自评估结果；
风险数据库建立模块12，用于将评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；
预处理方案模块13，在数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案。
其中，所述评估对象分层模块10将所述通信网络评估对象分成设备层、网络层、业务层，所述设备层虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务。
所述风险数据库建立模块12中的风险评估与分析数据库主要包括通信运维基础数据库、风险评估数据库及通讯运维评估专家库，其中通信运维基础数据库与虚拟电厂控制协调中心直接连接。
更具体的细节可以参考前述对图1至图3的描述，在此不进行赘述。
如图6所示，示出了本发明提供的一种虚拟电厂通信风险评估电子设备结构示意图，在本实施例中，所述电子设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器内的计算机程序可执行前述如图1至图3所示一种虚拟电厂通信风险评估方法的具体步骤。更具体的细节可以参考前述对图1至图3的描述，在此不进行赘述。
实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供一种虚拟电厂通信风险评估方法、系统及设备，通过将目标虚拟电厂通信网中的各通信评估指标分别按照所属安全风险评估要素的类型进行分层；分别对各分层的评估指标进行赋值，得并建立数学模型，通过计算准确且可靠地获取所述目标虚拟电厂通信网的风险评估结果，并将结果录入风险评估与分析数据库中，将信息系统风险评估理论和方法应用到通信领域，并且考虑到通信网独有的网络、系统、设备特点，进而解决了现有对虚拟电厂通信网进行风险计算方法中存在的问题，能够定性衡量虚拟电厂通信网的安全事件风险等级，有效且快速地通过风险评估与分析数据库中的预处理方案进行快速处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种虚拟电厂通信风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；
步骤S2：将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
步骤S3：将赋值后的量化指标代入各分层对应的数学模型中，得到各自评估结果；
步骤S4：将不同分层评估对象的评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；
步骤S5：在所述风险评估与分析数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案；
其中，所述步骤S1具体为，将虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理，具体分成设备层、网络层、业务层，所述设备层包括虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务；
其中，在步骤S2中，对于设备层，其中：
设备层量化指标为：设备风险值；
设备层量化指标数学模型为：设备风险值＝设备损失程度×故障发生可能性；
设备损失程度＝设备重要度×w1+设备承载业务重要程度×w2
其中：w为权重值，w1+w2＝1；
故障发生的可能性＝故障发生风险分值/风险总分值(100)×自然灾害系数×社会因素系数；
故障发生风险分值分为：设备性能关键指标、板卡模块、运行状态、机房环境、管理风险、每个因素评分总分为100分；
故障发生风险分值＝设备关键性能指标×k1+软硬件模块风险分值×k2+运行状态风险分值×k3；
其中：k1+k2+k3＝1，经计算后的故障发生风险的分值在0-100之间。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟电厂通信风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，对于网络层，其中：
网络层量化指标为：网络可靠性指标；
网络层量化指标数学模型为：
其中，
3.根据权利要求1所述的一种虚拟电厂通信风险评估方法，其特征在于，在步骤S2中，对于业务层，其中：
业务层量化指标为：基准风险值，带来的问题风险值；
业务层量化指标数学模型为：
电力通信业务风险值＝后果值×概率值
其中，后果值＝业务重要程度分值×社会影响因素，
概率值＝通道组织因素×路由关联因素×历史数值统计因素×通道风险因素。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种虚拟电厂通信风险评估方法，其特征在于，在所述步骤S4进一步包括：将电力通信网与电网风险管理结合进行风险评估，其中，电力通信网与电网风险管理结合量化指标为：电力通信网后果严重程度分值量化。
5.一种虚拟电厂通信风险评估系统，其特征在于，所述虚拟电厂通信风险评估系统包括：
评估对象分层模块，用于对虚拟电厂中的通信网络评估对象进行分层处理；
模型建立模块，用于将分层后的评估对象进行量化指标处理并赋值，为各评估对象建立数学模型；
评估结果获取模块，用于将赋值后的量化指标代入各分层的数学模型中，得到各自评估结果；
风险数据库建立模块，用于将评估结果纳入到风险评估与分析数据库中；
预处理方案模块，在数据库中建立不同的风险等级，并建立不同风险等级所对应的预处理方案；
其中，所述评估对象分层模块将所述通信网络评估对象分成设备层、网络层、业务层，所述设备层包括虚拟电厂中的各个通信设备，所述网络层包括虚拟电厂中的各个通信网络，所述业务层包括虚拟电厂通信网中各网络业务；
在模型建立模块中，对于设备层，其中：
设备层量化指标为：设备风险值；
设备层量化指标数学模型为：设备风险值＝设备损失程度×故障发生可能性；
设备损失程度＝设备重要度×w1+设备承载业务重要程度×w2
其中：w为权重值，w1+w2＝1；
故障发生的可能性＝故障发生风险分值/风险总分值(100)×自然灾害系数×社会因素系数；
故障发生风险分值分为：设备性能关键指标、板卡模块、运行状态、机房环境、管理风险、每个因素评分总分为100分；
故障发生风险分值＝设备关键性能指标×k1+软硬件模块风险分值×k2+运行状态风险分值×k3；
其中：k1+k2+k3＝1，经计算后的故障发生风险的分值在0-100之间。
6.根据权利要求5所述的一种虚拟电厂通信风险评估系统，其特征在于，所述风险数据库建立模块中的风险评估与分析数据库主要包括通信运维基础数据库、风险评估数据库及通讯运维评估专家库，其中通信运维基础数据库与虚拟电厂控制协调中心直接连接。
7.一种虚拟电厂通信风险评估电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器内的计算机程序可执行上述权利要求1至4任一项所述的一种虚拟电厂通信风险评估方法的具体步骤。
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