考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估
考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估
发表时间：2019-08-27T14:23:06.630Z 来源：《当代电力文化》2019年第7期作者：帕尔哈提•克衣木金超未李杰李光祖[导读] 电力通信综合系统的脆弱性评估对系统的目标预警和脆弱环节的保护具有重要的实用价值。国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：电力通信网络是电力运行稳定性的重要保障，随着我国经济的发展进步，社会总体用电量在逐年的上升，为了能够正常的供电用电，确保电力系统的稳定性，我们必须要提高通信网络的质量，从设计结构到制度管理方方面面加以检测提升，不断的完善电力通信网
络中的薄弱环节，以提高网络运行的稳定性，这样才能够满足当前电力系统对电力通信网络速度和安全性的双重要求。
关键词：通信系统；电力系统；综合脆弱性评估通信系统为广域电力系统的可观测性和可控性提供了技术保证，但是通信故障如延时、误断等也可能导致电力系统的异常运行，甚至引起级联故障。电力通信综合系统的脆弱性评估对系统的目标预警和脆弱环节的保护具有重要的实用价值。 1电力通信网络脆弱性概念及特点从电力通信系统的安全性角度来讲，脆弱性是指一个电力通信系统内部的某个弱点或缺陷，在对一个特定的威胁攻击事件时所表现出的敏感度，也是进行攻击的威胁作用的可能性。电力通信网络的脆弱性衡量指标与其他的衡量指标具有着本质上的区别，一般来讲主要包括三个方面，即可靠性计算、抗毁性计算和有效性计算，这也是电力通信网络脆弱性的三个特点。 2现代电力通信网络的现状及其脆弱性的表现电力安全是国家财产安全的一个重要部分，他不仅关系到直接工作人员的人身安全，更关系到社会经济的稳定发展。目前我国电力网络存在的普遍缺陷就是通信能力不足，且发展非常缓慢。这主要是因为公用通信网络承载的业务种类非常的繁杂，且行业之间的跨度很大，导致网络功能多而不精，这在一定程度上决定了我国的电力通信网络很难做到业务层面的标细化运作。
2.1网络结构存在缺陷
目前我国的电力通信网络采取的结构大多是复合型的网络结构，多表现为树形结构和星形结构，这种结构存在缺陷就是很难形成迂回的电路，这样就导致在发生故障的時候很难通过迂回进行合理的分担，导致现行的网络结构比较的脆弱。
2.2网络接入和网络管理存在缺陷
目前我国的电力通信网络用户的接入方式一般是通过光纤或者是数字信号接口，这种接入方式较之之前的形式虽然有了很大的发展，但是网管对有用的信息的收集工作依然很难，目前为止我国的电力通信网络还没有形成一个系统全面的网管系统，这使网络管理存在很大的问题。
2.3通信体制存在缺陷
目前我国现行的通信体制比较的落后，很多的光纤线路已经运行了很多年，都超过了报废的期限，尤其是光纤电路都超期服役，这导致形成的数字业务无法达到综合性标准。 3电力通信网络脆弱性研究方法为了能够有效的改善电力通信网络存在的缺陷，我们必须要对当前的网络进行系统全面的检测，了解掌握当前网络脆弱性的表现特点，从而有针对性的提出有效的解决措施，以切实的提高网络的可靠性、安全性。根据多年的从业经验，电力通信网络脆弱性的分析方法有很多种，下面我们对经常会用到的几种方式进行详细的解释。
3.1基于图论的网络脆弱性分析方法
图论中研究对象大多是由若干既定的点及连接两点之间的线所构成的图形，这种图形主要是用来表述某两个或某些事物之间的相对管理，其中点表示的一事物，连接线表示的是相应两个事物之间的关联性。图论最早是从研究格尼斯堡七桥问题中发展出来的，基于图论的网络脆弱性分析方法就是在一个选定的特定网络结构上，对可能面临的或是潜在的安全风险进行评估分析，然后利用数学计算模式在评估图上计算不安全的路径，从而清晰的发现网络脆弱性的存在点。
3.2基于攻击图的网络脆弱性分析方法
攻击图表现的是攻击者从攻击的起点到达攻击的目标所可能出现的所有方式的简洁图，使用攻击图能够准确的分析风险的威胁路径和关键节点，这样就能够对网络脆弱性进行合理的分析，找出防守改进的有效应对方式。
3.3网络可生存性分析方法
生存性是指网络在遇到有害攻击或故障后，能够利用网络中的现有空闲资源重新选择路径，从而保证网络业务能够稳定有序开展下去的能力，这样能够尽可能的减少故障、攻击对社会造成的影响和带来的经济损失，保持网络能够在一个可以接受的业务水平中运行 3.4基于概率和风险理论的网络脆弱性分析方法
概率论和风险论是当前国际数据评估的一种重要方式，它主要是对事物运行过程中的所有可能的现象和结果进行统计分析，从而得出具体的数据参照标准，以表达这一事物运行中的可行与不可行的数据，为后期的选择提供依据。基于概率和风险理论的网络脆弱性分析方式目前还没有形成一个系统的标准，且相关方面的专业性人才非常的缺乏，因此目前可以作为一种辅助性的分析方式进行运用。 4加强电力通信网安全防护措施 4.1加强电网管理
电网管理不仅包括硬件的管理还包括软件的管理，为了能够有效的提高电力通信网络安全，我们要加强管理人员、管理设备等方面的硬件管理，为电力通信网络的运行提供坚实的物质基础；同时我们要加强软件的管理，不断的进行创新改革，优化电网网络的运行模式和程序，提高电网的运行效率，并为电网运行提供强有力的防火墙等保护软件。
4.2提高电网抗攻击性能
电网的抗攻击性能主要是指电网在遇到故障或是病毒入侵的时候，能够通过自身的免疫功能或是抗攻击软件自行的抵御外界的攻击，将攻击损益值降到最低，这样才能够保障电网网络的安全。
4.3建立计算机访问安全防护体系
蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用
3 蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用 3.1电力系统可靠性评估的内容与意义 可靠性指的是处于某种运行条件下的元件、设备或系统在规定时间内完成预定功能的概率。电力系统可靠性是指电网在各种运行条件下，向用户持续提供符合一定质量要求的电能的能力。电力系统可靠性包括充裕度(Adequacy)和安全性(seeurity)两个方面。充裕度是指在考虑电力元件计划与非计划停运以及负荷波动的静态条件下，电力系统维持连续供应电能的能力，因此又被称为静态可靠性。安全性指的是电力系统能够承受如突然短路或未预料的失去元件等事件引起的扰动并不间断供应电能的能力，安全性又被称为动态可靠性。目前国内外学者对充裕度评估的算法和应用关注较多，且在理论和实践中取得了大量的研究成果，但随着研究的深入也出现了很多函待解决的新课题。电力系统的安全性评估以系统暂态稳定性的概率分析为基础，在原理、建模、算法和应用等方面都处于起步和探索阶段。由于电力系统的规模很大，通常根据功能特点将其分为不同层次的子系统，如发电、输电、发输电组合、配电等子系统，对电力系统的可靠性评估通常也是对上述子系统单独进行。不同层次的子系统的可靠性评估的任务、模型、算法都有较大区别。电力系统在正常运行情况下，系统能够正常供电，不会出现切负荷的事件。如果系统受到某些偶发事件的扰动，如元件停运(包括机组、线路、变压器等电力元件的计划停运与故障停运)、负荷水平变化等，可能会引起系统功率失衡、线路潮流越限和节点电压越限等故障状态，进而导致切负荷。电力系统可靠性研究的主要内容是基于系统偶发故障的概率分布及其后果分析，对系统持续供电能力进行快速和准确的评价，并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施，为电力系统规划和运行提供决策支持。 3.2电力系统可靠性评估的基本方法 电力系统可靠性评估方法可分为确定性方法和概率性方法两类。确定性方法主要是对几种确定的运行方式和故障状态进行分析，校验系统的可靠性水平。在电源规划中，典型的确定性的可靠性判据有百分备用指标和最大机组备用指标;电网规划
[33] 加权拓扑模型下的小世界电网脆弱性评估
第28卷第10期中国电机工程学报 V ol.28 No.10 Apr.5, 2008 20 2008年4月5日 Proceedings of the CSEE ?2008 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2008) 10-0020-06 中图分类号：TM 711；TM 732 文献标识码：A 学科分类号：470?40 加权拓扑模型下的小世界电网脆弱性评估 丁明，韩平平 (合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市 230009) Vulnerability Assessment to Small-world Power Grid Based on Weighted Topological Model DING Ming, HAN Ping-ping (School of Electrical and Automation Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui Province, China) ABSTRACT: In order to find the inner reason for cascading failures in large-scale power grid, the impedance-based topolo- gical model and cascading failure model for weighted power grid were established, and corresponding algorithm and new indices to calculate the average distance of weighted power grid were presented and the vulnerability of power grid was estimated. Small-world effects were found in the weighted power grid model, which indicates that weighted model of the power grid is superior in reflecting the node importance and the operation of real power system. The failure model was testified in real power grid. Results of failure experiment show that small-world power grid relies much more on key nodes than common nodes, external factors cannot improve the inherent vulnerability of the grid, and arranging a reasonable structure will be more effective in increasing the reliability and stability of the power grid. KEY WORDS: power system; small-world network; weighted topological model; cascading failure; vulnerability assessment 摘要：电网连锁故障机理研究是目前的热点，该文构造基于线路电抗的加权电网拓扑模型，提出计算加权电网平均距离的算法，改进基于节点负荷平衡的连锁故障动态模型，并提出新的电网脆弱性评估指标。在实际电网上验证加权电网拓扑模型和故障模型的合理性。对电网加权模型分析表明，电网的加权模型不仅保持了小世界特性，在反映节点重要程度和实际电力系统运行状态等方面都优于无权模型；在改进的故障模型上的仿真结果表明，小世界电网对关键节点的依赖性远大于对普通节点的依赖性，外界影响因素不能从根本上改变其本身固有的结构脆弱性，合理安排电网的结构将更有助于增加电网的可靠性水平和稳定性水平。 关键词：电力系统；小世界网络；加权模型；连锁故障；脆弱性评估 基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973项目)( 2004CB217908)。 The National Basic Research Program of China(973 Program) (2004CB217908). 0 引言 基于小世界拓扑模型的大型电网脆弱性评估是一种以复杂网络科学为理论基础，通过对大型电网的拓扑特性研究和故障仿真来探索电网中连锁故障传播的内在机理的研究方法。与以潮流平衡为出发点的电力系统暂稳态分析方法[1-5]相比，这一方法对于寻找电网本身固有的脆弱性，提出有针对性的增强措施，从而建设更加坚强的电网具有指导意义。 在电网的拓扑结构及其结构脆弱性方面，已经取得了很多研究成果：文献[6-10]分别证明了美国西部电网、中国北方电网、中国华东电网等都是小世界网络；文献[11]构造了基于拓扑模型的电网受扰动的动态级联方式；文献[12]引入节点的容量系数，建立了更精确的电网故障模型；文献[13]在文献[12]的模型上，分析了意大利电网的结构脆弱性；文献[14-15]对北美电网的连锁故障进行了建模，表明北美电网存在着少部分的脆弱节点在导致大规模连锁故障发生的过程中起关键作用。文献[7-10]分析了电网的小世界特性对其结构脆弱性的影响。其中，文献[7]定性地分析了小世界特性对连锁故障传播的影响，认为小世界电网所特有的较小平均距离和较高聚类系数等性质，对故障的传播起到了推波助澜的作用，文献[8-10]结合小世界网络的形成过程，从电网的度数分布及节点的负荷分布入手，以华东电网为例，证实了小世界电网对关键节点的依赖性。然而不足的是，上述电网结构脆弱性的研究模型无一例外都应用了无向、无权图为基础的小世界模型，而忽略了对潮流分布有重大影响的线路电抗。由于电网的各线路电抗值相差较大，对负荷的分布有很大影响，因而无权模型在进行电网拓扑结构脆弱性分析方面具有局限性，所得出的结论只
通用的可靠性设计分析方法
通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。
（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。
企业公司风险评估分析与实践
【经典资料，ＷＯＲＤ文档，可编辑修改】【经典考试资料，答案附后，看后必过，ＷＯＲＤ文档，可修改】风险评估分析与实践 [摘要] 风险评估的极端重要性已经越来越被用户认同。在四年多的风险评估实践中，在从覆盖政府，以及电信、金融等众多行业的逾百个大小用户的风险评估实践中，我们可以清晰地感受到用户安全意识的提高，以及安全需求的不断明确。 一、前言 风险评估的极端重要性已经越来越被用户认同。在四年多的风险评估实践中，在从覆盖政府，以及电信、金融等众多行业的逾百个大小用户的风险评估实践中，我们可以清晰地感受到用户安全意识的提高，以及安全需求的不断明确。在2000－2001年，大多数用户的安全评估需求主要集中于系统脆弱性评估和渗透性测试；在2001－2002年，多数用户的安全评估需求已经侧重于整个管理体系的评估和对特定应用系统的评估；从2002年开始，许多行业用户对全面风险评估和等级化评估提出了要求。 二、标准与理论 我们在风险评估实践中，主要参考了BS 7799（ISO/IEC 17799）、ISO/IEC 15408-1999（等同GB/T 18336-2001）、ISO/IEC 13335、SSE-CMM等标准。另
三、风险评估模型 资产由于自身的脆弱性，使得威胁的发生成为可能，从而造成了不同的影响，形成了风险。换句话说，风险分析的过程实际上就是对影响、威胁和脆弱性进行分析的过程，而且都紧紧围绕着资产。在风险评估中，资产的价值、资产被破坏后造成的影响、威胁的严重程度、威胁发生的可能性、资产的脆弱程度都是风险评估的关键因素。 在ISO/IEC 13335中描述了非正式风险评估、基线风险评估、详细风险评估、综合风险评估等四种方法。国内目前推行的《信息系统安全等级保护评估指南》接近于基线评估方法。 基线风险评估是指通过对信息系统实施一些标准的安全防范措施使其达到一个最基本的安全级别。这种评估方法不考虑系统所面对的具体风险有多大，而是对安全风险模型中系统资产所面临的威胁、脆弱性及其受破坏后造成的影响直接进行问题分析，为客户信息系统建立系统安全基线或更高一级的安全要求。采用基线风险评估方法，因为涉及到安全基线或某一级别安全要求的建立，实施时通常需要参照相关标准、规范和政策。基线风险评估的优点是不需花费太多的人力、物力和财力，尤其是在安全需求相同时比较有效。基线风险评估的主要缺点是通用安全标准针对性不强。
电力系统可靠性评估方法的分析
电力系统可靠性评估方法的分析 李朝顺 （沈阳电力勘测设计院辽宁沈阳 110003） 摘要：可靠性贯穿在产品和系统的整个开发过程，形成可靠性工程这门新兴学科。可靠性工程涉及原件失效数据的统计和处理、系统可靠性的定量评定、运行维护、可靠性和经济性的协调等各方面，是一门边缘科学，它具有实用性、科学性和实间性三大特点。其可靠性评估方法是可靠性研究领域一直探索的方向，本文对现有可靠性评估方法进行论述和分析，为可靠性工作者提供参考。 关键词：系统可靠性评估分析 1电力系统可靠性概述 可靠性（Reliability）是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 现代社会对电力的依赖越来越大，电能的使用已遍及国民经济及人民生活的各个领域，成为现代社会的必需品。电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按规定的技术经济要求组成的一个统一系统。发电厂将一次能源转换为电能，经过输电网和配电网将电能输送和分配给电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统的基本结构如图1所示。 图1电力系统基本结构图 60年代中期以后，随着电力工业的发展，可靠性工程理论开始逐步引入电力工业，电力系统可靠性也应运而生，并逐步发展成为一门应用学科，成为电力工业取得重大经济效益
的一种重要手段。目前已渗透到电力系统规划、设计、制造、建设安装、运行和管理等各方面，并得到了广泛的应用，
如图2所示。 图2可靠性工程在电力系统中的应用 所谓电力系统可靠性，就是可靠性工程的一般原理和方法与电力系统工程问题相结合的应用科学。电力系统可靠性包括电力系统可靠性工程技术与电力工业可靠性管理两个方面。电力系统可靠性实质就是用最科学，经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。因此，一切为提高电力系统、设备健康水平和安全经济运行水平的活动都属于电力工业可靠性工作的范畴，都是为了提高电力工业可靠性水平所从事的服务活动。 通常，评价电力系统可靠性从以下两方面入手[2]。 (1) 充裕性(adequacy)—充裕性是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑到系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运.又称为静态可靠性，即在静态条件下电力系统满足用户电力和电能量的能力。充裕性可以用确定性指标表示，如系统运行时要求的各种备用容量(检修备用、事故各用等)百分比，也可以用概率指标表示，如电力不足概率(LOLP)，电力不足时间期望值(LOLE)，电量不足期望值(EENS)等。 (2) 安全性(security)—安全性是指电力系统承受突然发生的扰动，如突然短路或未预料到的失去系统元件的能力，也称为动态可靠性， 即在动态条件下电力系统经受住突然扰动且不间断地向用户提供电力和电能量的能力。安全性现在一般采用确定性指标表示，例如最常用的可靠 性工 程在 电力 系统 中的 应用 元件故障数据统计和处理 可靠性数学理论 电源可靠性 输电系统可靠性 配电系统可靠性 大电力系统可靠性 可靠性管理 电气主接线可靠性 负荷预测 可靠性设备预诊断 故障分析 可靠性指标预测 建设安装质量管理 最佳检修和更换周期的确定 运行方式可靠性定量评估 可靠性工程教育
电力系统可靠性作业二
电力系统可靠性第二次作业 电卓1501 杨萌201554080101 1.什么是电力系统可靠性 电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。 2.什么是充裕性 充裕度( adequancy,也称静态可靠性),是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运 3.什么是安全性 安全性( security,也称动态可靠性),是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。 4.电力系统可靠性包括哪几大类 发电系统可靠性，发输电系统可靠性，输电系统可靠性，配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性。 5.可靠性的经典定义 指一个元件或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。 6.元件 是构成系统的基本单位 7.系统 是由元件组成的整体，有时,如果系统太大,又可分为若干子系统。 8.电力系统可靠性的评价 通过一套定量指标来量度电力供应企业向用户提供连续不断的、质量合格的电能的能力,包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。 9.不可修复元件的寿命 不可修复元件的寿命是指从使用起到失效为止所经历的时间。 10.故障率 假设元件已工作到t时刻,则把元件在t以后的△t微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元件的故障率。 11.可靠度与不可靠度
可靠度：表示元件能执行规定功能的概率，通常用可靠度函数R（t）表示，在给定环境条件下时刻t前元件不失效的概率：R（t）=P[T>t]，R（t）=1-F(t) 不可靠度：F（t）只元件的损坏程度，称为元件的故障函数或不可靠函数。 R(t)=e^(-λt) F（t）=1- e^(-λt) 12.什么是可修复元件 指投入运行后，如损坏，能够通过修复恢复到原有功能而得以再投入使用。 13.元件描述修复特性指标有哪些？ 修复率、未修复率、修复度、平均修复时间 14.元件修复率 表明可修复元件故障后修复的难易程度及效果的量成为修复率。 通常用表示，其定义是：元件在t时刻以前未被修复，而在t时刻后的△t 微小时间内被修复的条件概率密度： 15.元件未修复率 元件为修复率定义式： 即实际修复时间大于预定修复时间的概率。 16.元件平均修复时间与修复率之间的关系 元件修复度： 元件平均修复时间MTTR:当元件的修复时间Tu呈指数分布时，其平均修复时间MMTR=
电力系统可靠性评估指标
电力系统可靠性评估指标 1.1 大电网可靠性的测度指标 1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即 ∑∈=s i i P LOLP 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。 2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。即 ∑∈=s i i T P LOLE 式中：i P 、S 含义同上； T 为给定的时间区间的小时数或天数。缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。 3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为 ∑∈=S i i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。LOLF 通常用次/年表示。 4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即 LOLF LOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。 5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied 系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。即 ∑∈=S i i i P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。
可靠性数据分析的计算方法
可靠性数据分析的计算方法
PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium（1996） 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词：寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到，通过廉价的台式电脑的普及使用，很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师，他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中，我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中，这些例子主要包涵了寿命数据，加速试验数据，以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要，毫无疑问，计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面： 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域，图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析，可靠性预测，并用于比较不同的设计系统，供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值，在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型，但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候，类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下，可用的数据不仅包含故障时间，但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下，只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如，在测试大量的电子元件时，如果记录每一个发生故障的元件的故障时间，那么这可能不经济。相反，在固定的时间间隔内
电力系统安全风险评估与脆弱性分析
华中科技大学 硕士学位论文 电力系统安全风险评估与脆弱性分析 姓名：孙飞 申请学位级别：硕士 专业：电气工程 指导教师：张哲 2011-05-27
摘要 电力系统的安全关系到国家的安全、社会的稳定以及人民的生活。随着经济社会的发展，电力系统也日趋复杂和庞大，各种新技术的应用也给电力系统的安全稳定运行增加了更多不确定性因素。近些年世界范围内频发的大面积停电事故，使人们深刻地认识到传统的基于电网稳定性分析的安全评估方法已经不能有效地保证电力系统的安全稳定运行。因此，结合我国电力系统的实际，研究建立具有客观性、实用性和适应性的电力系统安全风险评估方法，并在此基础上开展电力系统的脆弱性研究具有非常重要的理论和现实意义。 论文首先对国内外电力系统安全风险评估和脆弱性分析的研究现状和面临的主要问题进行了综述分析，在此基础上，从工程实用化的角度，提出了对电力系统进行安全风险评估与脆弱性分析的新方法。 通过对电力系统大停电事故的原因进行分析，应用事故树分析法将大停电的原因归类为结构、技术、设备和管理四大要素，并重点对结构、技术、设备三大要素进行逐层细分，得到了电力系统安全风险评估与脆弱性分析的四级指标体系。指标体系是电力系统安全风险评估与脆弱性分析的基础。文中对指标体系的结构进行了阐述。 指标权重的分配是电力系统安全风险评估与脆弱性分析的关键。由于电力系统本身的复杂性，安全风险评估与脆弱性分析指标体系中包含了大量的定性指标。文中利用层次分析法，实现了定性指标与定量指标的权重分配，并用实例比较了不同标度法对权重分配计算结果的影响。 判断矩阵描述了指标之间的相对重要性关系，因此判断矩阵的一致性程度决定了指标权重分配结果的合理性。文中对判断矩阵的一致性问题进行建模，采用遗传算法实现了判断矩阵一致性寻优，通过案例计算证明了该优化方法的有效性。 脆弱性分析的目的是要找出电力系统的脆弱点。文中从复杂电力系统的角度探索了电力系统脆弱性的定义。在电力系统安全风险评估的基础上，利用模糊层次分析法，
网络安全及网络安全评估的脆弱性分析
网络安全及网络安全评估的脆弱性分析 [摘要]随着计算机网络技术的迅速发展，在共享网络信息的同时，不可避免存在着安全风险，网络安全问题已成为当前网络技术研究的重点。网络安全风险评估技术能够检测网络系统潜在的安全漏洞和脆弱性，评估网络系统的安全状况，是实现网络安全的重要技术之一。 [关键词]计算机网络安全评估脆弱性 中图分类号：TP3 文献标识码：A文章编号：1671－7597 (2008) 0110018－01 随着计算机网络技术的快速发展，全球信息化已成为世界发展的大趋势。在当今的信息社会中，计算机网络在政治、经济、军事、日常生活中发挥着日益重要的作用，从而使人们对计算机网络的依赖性大大加强。现有的计算机网络在建立之初大都忽视安全问题，而且多数都采用TCP/IP协议，TCP/IP协议在设计上具有缺陷，因为TCP/IP协议在设计上力求运行效率，其本身就是造成网络不安全的主要因素。由于计算机网络具有连接形式多样性、开放性、互联性等特点，使网络很容易受到各种各样的攻击，所以当人们充分享受网络所带来的方便和快捷的同时，也应该充分认识到网络安全所面临的严峻考验。 一、网络安全 （一）网络安全的定义 网络安全是指计算机网络系统中的硬件、数据、程序等不会因为无意或恶意的原因而遭到破坏、篡改、泄露，防止非授权的使用或访问，系统能够保持服务的连续性，以及能够可靠的运行。网络安全的具体概念会随着感兴趣角度的不同而不同。从用户的角度来说，他们希望自己的一些绝密信息在网络上传输时能够得到有效的保护，防止一些非法个人通过窃听、篡改、冒充等手段对用户的绝密信息进行破坏。 从网络安全管理员来说，他们希望本地网络信息的访问、读写等操作能够得到有效的保护和控制，避免出现拒绝服务、资源非法占用、非法控制等威胁，能够有效地防御黑客的攻击。对于国家的一些机密部门，他们希望能够过滤一些非法、有害的信息，同时防止机密信息外泄，从而尽可能地避免或减少对社会和国家的危害。网络安全既涉及技术，又涉及管理方面。技术方面主要针对外部非法入侵者的攻击，而管理方面主要针对内部人员的管理，这两方面相互补充、缺一不可。 （二）网络安全的基本要求 1.机密性（Confidentiality）它是指网络中的数据、程序等信息不会泄露给非授权的用户或实体。即信息只能够被授权的用户所使用，它是保护网络系统安全的重要手段。完整性（Integrity）它是指网络中的数据、程序等信息未经授权保持不变的特性。即当网络中的数据、程序等信息在传输过程不会被篡改、删除、伪造、重放等破坏。可用性（Availability）它是指当网络中的信息可以被授权用户或实体访问，并且可以根据需要使用的特性。即网络信息服务在需要时，准许授权用户或实体使用，或者当网络部分受到破坏需要降级使用时，仍可以为授权用户或实体提供有效的服务。可靠性（Reliablity）它是指网络系统能够在特定的时间和特定的条件下完成特定功能的特性。可靠性是网络系统安全最基本的要求。可控性（Controllablity）它是指对网络信息的传播和内容具有控制能力的特性。它可以保证对网络信息进行安全监控。 6.不可抵赖性（Non-Repudiation）它是指在网络系统的信息交互过程中，确认参与者身份的真实性。它可以保证发送方无法对他发送的信息进行否认，并且可以通过数字取证、证据保全，使公证方可以方便地介入，通过法律来管理网络。 二、网络安全评估中的脆弱性研究
电力系统可靠性评估发展
电力系统可靠性评估发展 发表时间：2019-07-15T11:39:19.827Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：薛琦 [导读] 电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。 （国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 050000） 摘要：电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。随着经济的增长，电网向远距离、超高压甚至特高压方向的发展也越来越快，网络的规模日益庞大，结构也日益复杂。本文在对电力系统可靠性评估的研究现状进行学习的基础上，介绍了可靠性分析中的两个准则即N-1准则和概率性指标或变量的准则，在概率、频率、平均持续时间、期望值等指标框架内，讨论了解析法和蒙特卡洛法的基本原理及其在电力系统可靠性评估中的应用。 关键词：系统可靠性解析法；蒙特卡洛模拟法 一、可靠性产生背景 20世纪50年代，可靠性概念的提出开始于工业，并首先在军用的电子设备中得到应用。到了60年代中期，美国、西欧和日本以及前苏联等国家电力系统陆续出现稳定性的破坏事故，导致了大面积的停电，因此可靠性技术引入了电力系统。 1968年成立了美国电力可靠性协会，在美国的12个区各自制定可靠性准则，保证电力系统能经受较大事故的冲击，避免由于连锁反应导致大面积停电。 1981 年随着加拿大和墨西哥的加入改名为北美电力可靠性协会。 20世纪90年代电力市场的出现和1996年美国西部发生的两次停电事故成为影响电力系统可靠性进一步发展的因素。 近些年来不断发生大范围的停电事故，事故发生的同时也给人们带来了一些启示：确定性准则在大电网的规划和运行中受到了诸多限制，因此需要一些新的方法和观点来全面反映电网的状态，如需要考虑电网的一些随机事件。 二、可靠性在电力系统中的应用 电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。随着电力系统规模的扩大，对电力系统可靠性的评估也要求更加准确，但是系统元件的不断增加，系统自动化程度不断提高，所以在可靠性评估中的难度也越来越大。发输电系统可靠性评估方法及发展单一的对发电系统或输电系统进行可靠性评估，结果在实际中就会有一定的局限性。 由于评估中要考虑元件的响应、网络结构、电压的质量等因素，所以计算量比较大计算也极其复杂。同时，回顾各大连锁停电故障，可以观察到的一个现象是电力系统的运行状态随着故障的连锁发生而不断恶化，系统内其他元件承受的负荷不断增加，系统趋近于某种临界状态，此时某些小概率故障（例如输电线路悬垂增加与树木接触，保护的隐性故障等）发生的概率显著增加，且一个小的事件可能会导致一个大事件乃至突变。而且，调度人员可能由于对当前系统的状态缺乏估计和了解，忽视了某些看起来平常的扰动，结果却可能导致无法估计的停电损失；或者出于对连锁大停电故障的过分担忧，实施相对保守但更加安全的控制方案，在一定程度上损害了运行经济性。因此针对上述出现的问题，如何利用新的方法更加准确和全面的反映电力系统的可靠性，并提高计算的速度，具有重要的理论研究意义和工程应用价值。 三、可靠性评估准则 电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按照规定的技术经济要求组成的统一系统。随着电力工业的发展，可靠性发展成为一门应用学科，成为电力工业取得重大经济效益的一种重要手段。电力系统可靠性实质就是用最科学、经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 可靠性评估准则，因为在电力系统中所需要的可靠性水平应达到一定的条件，所以可靠性评估应该对应相应的可靠性准则。在可靠性分析中有两个准则分别是N-1准则和概率性指标或变量的准则。在传统的可靠性评估中主要采用的是N-1准则。确定性的N-1准则已经在电力系统可靠性评估中广泛的使用了许多年，该准则概念清晰，可操作性好。N-1准则是指正常运行方式下电力系统中任意一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开后，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，并且其他元件不过负荷，电压和频率均在允许的范围内。 这一准则要求单个系统元件的停运不会造成任何损害或者负荷削减。但同时N-1准则有两个缺点：第一个是没有考虑多元件失效；第二是只分析了单一元件失效的后果，而没有考虑其发生的概率多大。如果选择的故障事件不是非常严重，但是发生的概率比较高，基于该类故障事件的确定性分析得出的结果仍然会使系统有较高的风险。相反，即使一个具有严重后果的故障事件发生但是它的的概率可忽略不计，基于这类事件的确定性分析就会导致规划评估中过分投资。 概率评估不仅可计及多重元件的失效事件，而且可以同时考虑事件的严重程度和事件发生的概率，将二者适当结合可以得到如实反映系统可靠性的指标。使用概率性指标评估的目的是在系统评估过程中增加新的考虑因素，而不是代替已经在可靠性评估中使用了多年的N-1准则，两者之间并无冲突，将二者结合起来可更加全面准确的反映系统的可靠性水平。 四、可靠性评估方法 电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的。为了满足不同场合的需要和便于进行可靠性预测，已提出大量的指标，其中较多的主要有以下几类： （1）概率：如可靠度，可用率等； （2）频率：如单位时间内的平均故障次数； （3）平均持续时间：如首次故障的平均持续时间、两次故障间的平均持续时间、故障的平均持续时间等； （4）期望值：如一年中系统发生故障的期望天数。 上述几类指标各自从不同角度描述了系统的可靠性状况，各自有其优点及局限性。在实际应用过程中往往是采用多种指标来描述一个
可靠度分析方法的一般概念
精心整理基于性能的设计过程为分为三个步骤： ①按照建筑物的用途以及用户对建筑物的需求来确定性能的要求，从而建立一个目标性能； ②根据建立好的目标性能选用一种合适的结构设计方法； ③对各项性能指标进行综合评定，判断所设计的建筑物能否满足目标性能的要求。一般采用风险率 （1 （2 （3 （4 在实际工程中，极限状态函数往往是很难用显式表达出来，响应面法是在设计验算点附近用多项式来拟合复杂的极限状态函数，然后用一般的可靠度计算方法计算结构可靠度，因此响应面法在实际工程的计算当中得到广泛应用。 蒙特卡洛法的原理是： 对所研究的问题建立相似的概率模型，根据其统计特征值（如均值、方差等），采用某种特定方法
产生随机数和随机变量来模拟随机事件，然后对所得的结果进行统计处理，从而得到问题的解。（1）根据待求的问题构造一个合适的随机模型，所求问题的解应该对应于该 模型中随机变量的均值和方差等统计特征值；在主要特征参数方面，所构造的模 型也应该与实际问题相一致。 （2）根据模型中各个随机变量的统计参数和概率分布，随机产生一定数量的 随机数。通常我们先产生服从均匀分布的随机数，然后通过某种变换转化为服从 （3 （4 （5 1 2 3 4、重复2、3过程过程N次(N=600)。 5、统计分析上述过程产生的组抗力，得到偏压柱在偏心距为时的抗力 平均值和标准差。 6、给出一组偏心距值，重复以上步骤，便可得到混凝土偏心受压柱截面抗 力—曲线，平均值及标准差。
验算点法(JC)： 洛赫摩和汉拉斯在研究荷载组合时提出了按当量正态化条件，将非正态随机变量当量为正态随机变量进行可靠度计算的新方法。该方法较为直观、易于理解，是国际安全度联合会推荐（JCSS）推荐使用的方法，又称为JC法。 需要已知验算点的坐标值，但对于非正态随机变量和非线性极限状态方程，其坐标值不能预先求得，所以需进行迭代计算。 JC （2）BP 1957 则应对边界条件具 有“最小偏见”的，这实际上是个优化问题，即最大熵原理的定义。 随机有限元法 采用有限元法分析具有确定性物理模型的结构可靠度，可先确定极限状态函数中每项参数如作用效应和结构抗力等的统计参数和概率分布；再通过有限元分析求出结构的随机反应，如结构反应的平
浅谈电力系统可靠性
浅谈电力系统可靠性 随着电力工业引入市场机制，市场条件下的电力系统可靠性和系统运营经济性之间的矛盾便逐渐显现出来，如何在电力市场的运营过程中保证系统运行的可靠性已成为研究的热点。本文简单论述了电力系统的可靠性以及在电力市场环境下电力系统可靠性的发展、所面临的问题、挑战等。 标签：电力系统可靠性发展挑战 1 基本概念 1.1 可靠性可靠性是指元件、设备、系统等在规定的条件下和预定的时间内完成其额定功能的概率。 1.2 电力系统可靠性电力系统可靠性包括两方面的内容：即充裕度和安全性。前者是指电力系统有足够的发电容量和足够的输电容量，在任何时候都能满足用户的峰荷要求，表征了电网的稳态性能，后者是指电力系统在事故状态下的安全性和避免连锁反应而不会引起失控和大面积停电的能力，表征了电力系统的动态性能。 2 电力系统可靠性的重要性 向用户提供源源不断、质量合格的电能是电力系统的主要任务。因为电力系统设备很复杂，包括发电机、变压器、输电线路、断路器等一次设备及与之配套的二次设备，这些设备都可能发生不同类型的故障，从而影响电力系统正常运行和对用户的正常供电。如果电力系统发生故障，将对电力企业、用户和国民经济，都会造成不同程度的经济损失。社会现代化速度越来越快，生产和生活对电源的依赖性也越来越强，停电造成的损失以及给人们带来的不便也将日益显现。因此，要求电力系统应有很高的可靠性。 3 电力市场环境下的可靠性 现如今人们普遍思索的问题是怎样揭示电力系统可靠性背后所隐含的经济意义。一些新的研究成果有：怎样将客户的可靠性需求货币化、如何评价发输电系统的可靠性以及新的适应电力市场需求的可靠性指标怎样设定等。这些研究仍面临一个普遍问题：即使人们已经认识到可靠性是一种稀缺的资源，并感觉到其背后所蕴涵的经济意义，但在对可靠性的价值研究时，却往往摆脱不了对可靠性进行“收费”的思想。我们应当在市场的环境中使电力系统的可靠性发挥作用。为此就要去探索如何利用市场的供给需求机制实现统一可靠性和经济性的目的。有些资料中提到了可靠性价值的概念，但并没有就在市场条件下的可靠性的供给和需求关系以及这种关系对系统可靠性带来的影响展开讨论，而这些也正是电力市场环境下可靠性研究面临的新挑战。
灾害脆弱性分析风险评估表
关于在医院各科室开展灾害脆弱性分析(HAV)的通知 各科室： 灾害脆弱性分析是做好医院应急反应管理工作的基础，既能帮助医院管理者全面了解应急反应管理的需求，又能明确今后应急工作开展的方向和重点。根据《三级综合医院评审标准实施细则(2011年版)》的要求，医院需明确本院需要应对的主要突发事件，制定和完善各类应急预案，提高医院的快速反应能力，确保医疗安全。 我院是地处两广交界的一所大型综合性医院，医院人员复杂、流动性大，同时，建筑密集、交通拥挤，各类管道、线路绸密，易燃易爆物品多。为清楚了解我院在受到某种潜在灾害影响的可能性以及对灾害的承受能力，提升医院整体应急决策水平，进一步完善各类应急预案，在全院及各科室开展灾难脆弱分析必不可少。现将具体要求通知如下： 一、对医院灾害脆弱性的定义及内涵进行了解 医院灾害脆弱性分析，即对医院受到某种潜在灾害影响的可能性以及它对灾害的承受能力加以分析。其内涵主要包括以下六个方面： ①它描述的是某种灾害发生的可能性，这里所说的灾害是指某种潜在的或现有的外在力量、物理状态或生物化学因素所造成的大量人身伤害、疾病、死亡，所带来的财产、环境、经营的严重损失以及其他严重干扰医院功能正常发挥的后果； ②这种可能性可以是一系列动态的可能，如外在力量、物理状态或生物化学粒子存在的可能，它们可以有引发事件的可能、事件形成灾害的可能、灾害演变成灾难的可能； ③其影响可以是直接的，也可以是间接的； ④其外在的表现形式是医疗环境被严重破坏，医疗工作受到严重干扰，医疗需求急剧增加； ⑤它与灾害的严重程度成正比，与医院的抗灾能力成反比； ⑥其构成涉及内部和外部的多种因素，我们对它的认识会受到主观和客观条件的制约。 二、对科室中涉及到某种潜在灾害影响的可能性进行排查 各科室要建立专门的灾害脆弱性分析领导小组，设立专门的风险管理人员，按照《合浦县人民医院灾害脆弱性分析风险评估表》(评估表见附)，对照说明，对对科室内部可能会影响科室动行、病人安全、医疗质量、服务水平等方面进行评估，通过评估，得出科内危险事件排名，并优先着手处理排名靠前的危险事件。同时，评估结果为基础，对科室的相关应急预案进行修改和修订。 三、完成时间 医院首次科室脆弱性分析工作将于9月17日前结束，请医院各临床、医技科室于9月5日前完成对本科室的脆弱性分析工作，医务、院感、总务、保卫等各职能科室做好涉及全院性的脆弱性分析。并于9月7日前将评估结果及改进措施和方案报医院应急办。 附件（请点击下载）：
脆弱性风险评估控制措施
脆弱性评估及控制措施 1 目的 对公司采购原材料的脆弱性进行评估并有效控制，防止公司采购原材料发生潜在的欺诈性及替代性或冒牌风险，确保脆弱性评估的全面和有效控制。 2 适用范围 适用于公司所用原材料的采购、储运过程。 3 职责 3.1 食品安全小组组长负责组织相关部门、相关人员讨论评估本公司产品的脆弱性风险。 3.2 相关部门配合实施本控制措施。 4 控制措施 4.1 脆弱性评估类别及定义 欺诈性风险——任何原材料掺假的风险； 替代性风险——任何原材料替代的风险。 4.2 脆弱性评估方法 由食品安全小组组长组织相关人员根据公司所有原材料的类别进行脆弱性分析，填写“原材料脆弱性风险评估记录”，经食品安全小组讨论审核后，组长批准，作为需要控制的脆弱性风险。 4.3 脆弱性评估内容 4.3.1 原材料评估时需要考虑以下内容 （1）掺假或者替代的过往证据
过往历史引用：在过去的历史中，在公司内外部，原物料有被掺假和替代的情况记录。 风险等级：高—多次被掺假和替代的记录；中—数次被掺假和替代的记录；低—几乎没有被掺假和替代的记录。 （2）可致使掺假或冒牌更具吸引力的经济因素 经济驱动因素：掺假或替代能达成经济利益 风险等级：高—掺假和替代能达成很高的经济利益；中—掺假和替代能达成较高的经济利益；低—掺假和替代能达成较低的经济利益。（3）通过供应链接触到原材料的难易程度 供应链掌控度：通过供应链接触到原物料难易程度。 风险等级：高—在供应链中，较容易接触到原材料；中—在供应链中，较难接触到原材料；低—在供应链中，很难接触到原材料。（4）识别掺假常规测试的复杂性 识别程度：识别掺假常规测试的复杂性 风险等级：高—无法通过常规测试方法鉴别出原材料的参加和替代；中—鉴别出原材料的掺假和替代需要较复杂的测试方法，无法鉴别出低含量的掺假和替代；低—较容易和快速的鉴别出原材料的掺假和替代，检测精度高。 （5）原材料的性质 原物料特性：原物料本身特性是否同意被掺假和替代。 风险等级：高—容易被掺假和替代；中—不易被掺假和替代；低—很难被掺假和替代。