基于业务的电力通信网风险评价方法

基于业务的电力通信网风险评价方法

谢海霞,孙金玥

国网青海信通公司海西运维分部  青海 格尔木  816000

摘要：随着用电量的激增以及用户企业之间配用电方式的多样化，电网在负荷、结构、运行方式等方面呈现出趋于复杂化的特点，这不仅对电网的可靠性、抗毁性提出了更高的要求，也对电力通信网这张电力系统中的第二张实体网提出了严峻的挑战。电力通信网作为电网生产、管理等业务的载体，其可靠性直接关系到电力系统运行的可靠性、稳定性，因此，分析电力通信网的安全风险，以保障电网稳定运行具有十分重要的现实意义。

关键词：电力通信网；业务；风险评价方法；

  电力通信系统风险评估是一个多角度、多层次的复杂问题，目前，我国对电力系统输配电网的风险研究较为深入，相关的风险评估理论研究比较成熟，但针对电力通信网风险管理的研究太少，相关的研究和风险管理工作发展滞缓，取得的一些相关研究成果也未达到很好的效果。

  一、现状

  电力系统对于电力通信网的可靠性和故障定义比较模糊。缺少明确的电力通信系统可靠性和故障定义，缺少定量的测度判据，仅用通信通道中断代替通信网故障是不科学的，这样的定义不能客观反映通信网的真实运行情况。电力系统可靠性评估手段和技术较为成熟，而作为重要支撑体系的电力通信系统却缺少相应的量化分析工具，大部分研究集中在理论模型和分析方法，缺少实用化的量化评估工具。目前，已有学者对电力系统中业务重要度进行大量的分析研究，提出了电力业务重要度的评价方法在评估指标体系上，目前的评估指标体系只是包含了业务某一方面特性。针对电网中业务服务对象方面的差别评价业务重要度。但仅从电网服务对象方面区分业务重要度，忽略了业务对通信网的要求，评估指标比较片面，而且业务重要度采用主观直接赋值，其合理性也值得商榷。

  二、基于业务的电力通信网风险评价方法

  1.鉴于电力通信系统的特殊性，在设计评价指标时需要重点考虑通道所承载的电力通信业务的属性，即业务重要度属性。定义2 个运行可靠性的评价指标：失效业务比、影响业务比划分所得的影响通道集，元素为网络中处于受影响状态的通道。是评价时刻故障通道集对全网通道集的加权比值。评价时刻影响通道集对全网通道集的加权比值，它是从评价发生时刻网络潜在业务损失风险程度情况来对运行可靠性进行测度。网络中不同链路对网络的作用和影响力并不相同，因而各链路风险对网络风险的影响程度也不同。定义链路权重为链路在网络中的作用和影响力。链路权重反映链路在网络中的地位，是链路在网络中重要程度的体现。从通信网因素分析，电力业务对所承载的通信网具有一定传输要求，如时延、误码率、可靠性、安全性等，业务对电力系统影响反映在业务对电力通信网传输要求的高低，因此利用业务对通信网要求评价业务重要度，可以从电力通信网因素反映业务对电力系统的影响。从电网因素分析，电力业务中断对电网影响程度有所不同，如影响的电网功能以及影响的范围，影响的功能越核心、范围越大，业务的重要度越高，因此利用业务对电网影响评价业务重要度，可以从电网因素反映业务对电力系统的影响。

  2.业务重要度评估指标体系建立。评价业务重要度的首要步骤是建立评估指标体系，评估指标反映了业务对电网影响的差异，对评估指标的选取要充分考虑业务特性。基于电力通信网业务的特性分析，业务特性体现在业务对通信网要求以及业务对电网影响两个因素上。业务重要度评估指标体系的建立要抓住业务特性，即需要从业务的上述两个影响因素入手。分别建立两个业务重要度的评估指标体系，即通信网因素业务重要度评估指标体系与电网因素业务重要度评估指标体系。按照电力二次系统安全防护管理体系划分，业务划分在I、II、III、Ⅳ等四大安全区：按照业务所能实现的电网功能，业务可以实现保护、调度、测量、管理等功能；生产类业务的影响范围可以从业务所处电压等级进行衡量，而管理类业务仅对电网企业的经营管理起到一定影响作用，作用范围较小。因此安全区、影响功能与影响范围的大小决定业务重要度的高低。

三、业务分析
  3.1业务分类按照电力系统安全防护管理体系的有关规定，将业务划分为生产控制大区和管理信息大区两大类。生产控制大区可以分为控制区（又称安全区I）和非控制区（又称安全区II）；安全区I中的业务是电力生产的核心环节，直接实现对电力一次系统的实时监控，对电力系统的安全运行至关重要，典型业务包括线路继电保护和安稳系统等；安全区II中的业务是电力生产的必要环节，在线运行但不具备控制功能，典型业务包括电能量计量系统、电力市场运营系统等。管理信息大区又可以按照实时性原则分为安全区III~n安全区Ⅳ；安全区III的业务在电力生产中起到辅助作用，实时性要求较高，典型业务包括雷电定位监测系统和变电站视频监视系统等；安仓区Ⅳ包括电力企业管理类业务，实时性要求不高，如视频会议系统和行政电话等。
  3.2业务重要度电力通信网在运行中承载着多种业务，不同业务对电力系统运行安全的影响程度不一样。业务重要度是指该业务发生中断或存在缺陷（业务通道可靠性降低）的情况下，对电网安全稳定运行的影响程度，影响程度越大，业务重要度越高。该指标可以体现业务对电网安全运行所造成风险的影响程度。电力业务的功能各不相同，对通信通道的传输特性要求也不一样，按照电力生产及需求特点，将业务的安全要求结合传输特性要求综合评估业务运行对网络风险的影响，利用层次分析法计算业务重要度。

  四、电力通信网的链路
  4.1链路风险值
  当链路出现故障时给网络风险造成的影响程度的度量值就称作链路风险值。业务的载体就是链路，链路故障对网络风险造成的影响等同于受影响的业务对网络风险造成的影响。鉴于业务重要度的含义，可把链路上运作业务的业务重要度来表示链路故障时对网络风险造成的影响程度的度量值针对运作单业务的链路而言，将此链路所运作的第i类业务的业务重要度与此链路出现故障的概率相乘，所得结果即为此链路的风险值当前，电力通信网通常选用光缆来当作传输链路，光缆出现故障的概率与周围的环境、运作时间、光缆种类以及铺设的方式等都有关系，链路出现故障的概率应当结合所有光缆的具体状况，再按照统计数据来判定而针对运作多种业务的链路而言，在计算此链路的风险值时，应当对链路上所承担的全部业务的业务重要度综合值加以考虑。
  4.2链路权重网络中各种链路对网络的影响力及作用也是各不相同的，所以，每个链路风险对网络风险造成的影响程度也是存在一定的差异的。链路在网络中的影响力及作用就称为链路权重，链路权重是链路在网络中的重要程度以及地位的体现，电力通信网属于专网带宽并不是最重要的指标，容量也无法量度链路的重要性而针对既有网络来说，链路权重应该是固定的，不会因网络运作状态的改变而出现变化。

结语
  造成电力通信网络故障的因素，首先构建了电力通信网络安全风险指标体系，优化了某指标体系的指标，删除了冗馀指标，形成了结构化指标体系。使用层次分析法获取构建的指标体系权重，然后使用指数分布法获取事件的风险值。实验仿真的最终结果反映了电力通信网络数据库的实际情况。
参考文献
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