申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2021-03-22

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113094975B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G06N20/00;G06F18/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2021.07.27#实质审查的生效;2021.07.09#公开

摘要：本发明属于智能电网安全领域，公开了一种智能电网节点脆弱性的评估方法、系统、设备及存储介质，包括：获取智能电网的网络拓扑；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的关联重要度、位置重要度、中介中心度、节点删除法下的网络连通性损失、节点嵌入向量及拓展中介中心度；根据智能电网各节点的关联重要度、位置重要度、中介中心度、节点删除法下的网络连通性损失、节点嵌入向量及拓展中介中心度，构建智能电网各节点的特征向量；将智能电网各节点的特征向量输入预设的基于机器学习分类器的脆弱性分析模型，得到智能电网各节点的脆弱性。对节点脆弱性的分析准确率大大提高，不再依赖于复杂的故障模型，具有很强的扩展性，降低计算复杂度。

主权项：1.一种智能电网节点脆弱性的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取智能电网的网络拓扑；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的关联重要度、位置重要度、中介中心度、节点删除法下的网络连通性损失、节点嵌入向量及拓展中介中心度；根据智能电网各节点的关联重要度、位置重要度、中介中心度、节点删除法下的网络连通性损失、节点嵌入向量及拓展中介中心度，构建智能电网各节点的特征向量；将智能电网各节点的特征向量输入预设的基于机器学习分类器的脆弱性分析模型，得到智能电网各节点的脆弱性；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的关联重要度的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，通过下式得到智能电网各节点的关联重要度： 其中，CSvi为节点vi的关联重要度，Csvi为节点vi的度，表示网络拓扑中与节点vi直接相连的节点的个数；n为网络拓扑中节点的总数；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的位置重要度的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，通过下式得到智能电网各节点的位置重要度： 其中，CP9vi为节点vi的位置重要度，表示节点vi的紧密度；d（vij为节点vi到节点vj之间最短路径的长度；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的中介中心度的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，通过下式得到智能电网各节点的中介中心度： 其中，CBvi为节点vi的中介中心度，σst为节点vs到节点vt间的最短路径的数量，σstvi为节点vs到节点vt间经过节点vi的最短路径数量；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的节点删除法下的网络连通性损失的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，通过下式得到智能电网各节点的节点删除法下的网络连通性损失： 其中，TLOSvi为节点vi的节点删除法下的网络连通性损失，DLOSvi为节点vi在节点删除法下网络连通性的直接损失，dij为节点vi到节点vj之间的距离，S为所有与节点vi连通的节点的集合；ILOSvi为节点vi在节点删除法下网络连通性的间接损失，dmn为节点vm到节点vn之间的距离，P为所有因删去节点vi后不再连通的节点对的集合；n为网络拓扑中节点的总数；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的节点嵌入向量的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，得到网络拓扑的邻接矩阵A和度矩阵D；根据邻接矩阵A和度矩阵D，得到智能电网的网络拓扑的拉普拉斯矩阵L，以及拉普拉斯矩阵L的特征值Λ与特征向量U；根据热核特征的谱分析方法，通过下式得到网络拓扑的谱图小波矩阵Ψ：Ψ＝Ue-sΛUT其中，谱图小波矩阵Ψ的第j列为Ψj，并与节点vj对应；通过下式得到Ψj的特征函数φjt： 其中，N为网络拓扑的节点的数量，t为属于实数的特征函数自变量，i为虚数单位，e为自然常数，Ψmj为Ψ的第m行第j列；对特征函数φjt进行预设次数的采样，得到节点vj的初始节点嵌入向量；通过主成分分析方法对节点vj的初始节点嵌入向量进行降维至两维，得到节点vj的节点嵌入向量；根据智能电网的网络拓扑，得到智能电网各节点的拓展中介中心度的具体方法为：根据智能电网的网络拓扑，通过下式得到智能电网各节点的拓展中介中心度： 其中，Tvi为节点vi的拓展中介中心度，G和D分别为网络拓扑内发电节点g和负载节点d的集合，为节点vi上的拓扑连边的集合；为从发电节点g注入且从负载节点d输出的最大流量，为拓扑连边l的能够输送的最大线路流量，NL为网络拓扑中线路的总数，flgd＝flg-fld，flgd为单位功率从发电节点g注入且从负载节点d输出时拓扑连边l上功率的变化值，flg为发电节点g上有单位功率注入时拓扑连边l上功率的变化值，fld为负载节点d上有单位功率注入时拓扑连边l上功率的变化值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 智能电网节点脆弱性的评估方法、系统、设备及存储介质

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