电力系统传输网络危险源评价方法研究

2018-11-08刘敏

信息记录材料 2018年11期

刘敏

（国网江苏省电力有限公司泰州市姜堰区供电分公司江苏姜堰 225500）

1 引言

危险源评价是指对电力系统传输网路进行检测和评估，通过对系统网络中存在危险因素进行识别、定量和定性分析，计算网络系统中危险源出现的可能性和破坏程度，做出正确的评价，并提出相应的解决措施[1]。通过实施具体措施，达到电力系统的规范化管理，提高生产的安全水平。

2 RBF神经网络评价方法流程

RBF神经网络是基于网路运作方法而构建的数学模型。即经过不断学习，调整电力系统网路的联系权值，最后实现预想的映射过程。神经网路具有学习和自动适应的能力、总结抽象能力和计算等各种能力。所有输入q通过权重u进行加权后加上阈值α，在函数ƒ的作用下实现神经元的输出 c，得出 c=ƒ(uq+α)。

电力系统是一个多项输入并特定输出的复杂系统，对其传输网络危险源的评价需要构建相关的评价模型。RBF神经网路是基于有向图为基础结构的动态评价系统，可以利用输入的信息数据做出相应的处理反应，最终输出处理后的信息数据，所以能够利用此神经网络进行危险源的评价[2]。利用RBF神经网络地电力系统传输网络的安全性进行评价是指将安全性评价标准数值输入神经网络中，把那个把相关的评价结果输出。同时对评价样本进行大量的训练，使得此神经网络的输出值和期望值相符，则其权值系数就是神经网络通过学习达到的正确表示。RBF可以看作一种定性和定量的分析工具，能够利用人工思维来综合评价电力系统传输网络的安全性。RBF评价方法和传统网络危险源评价方法相比，其具有以下优势：第一，将四个主要环节有机结合，同时也避免出现各环节之间繁琐的非线性联系。电力系统网络安全性虽已经累积了许多原始的输入和输出信息数据，但是每个标准内部规律仍未完全了解，相比传统方法此方法更具科学性和合理性。第二，定量和定性分析的有机结合。电力系统的输入网络既运用了安全生产管理的相关硬性标准，也采用了系统专家的理论知识和实践经验，更具客观性。第三，直观清晰的评价结果，将输出结果进行分离，可以发现电力生产的安全性，能够规范电力安全管理工作。

3 RBF神经网络评价方法模型构建

由于此神经网络评价方法设计四个主要环节，并且每个环节均有相应的电力系统安全评价标准利用RBF神经网络进行评价方法模型的构建。输入层构建，规范处理由输入单元输入的向量信息，m是指输入的节点数量，电力系统安全评价标准有13个评价标准，即m=13。输出层构建即将处理后的信息数据结构输出，l表示输出的节点数量，l取6。蕴含层构建，其关系到传输网络性能的好坏，y指蕴含层节点的数量，在此以最小二乘法为基础进行设计，其经验使用公式为：

针对已知训练样本h，Ph1，Ph2，……Phn是样本h的实践数据，Qh1，Qh2，……Qhn是输入向量，由Ph1，Ph2，……Phn通过定量分析可以得到；ρh=（h=1，2，……n，g=1，2，……n)是输入层中第h个单元到蕴含层第g个单元之间的联系权值；ρh=（g=1，2，……n)是蕴含层第g个单元与输出层之间的联系权值。利用大量的样本进行神经网路培训，使得其值达到收敛标准值，致使样本具有一定的专业知识，储存于RBF系统网络权值中。此神经网络评价方法能够评价训练的样本，从而使得评价结果与人工思维和定性定量分析的结果相符合。

为了确保电力系统的安全评价的客观性和权威性，在此对RBF评价方法的输入向量和输出向量提出下列方式。输入向量利用大量的安全评价标准的实践数据，并利用统计学原理可以获得相关的平均值B-作为参考。分别对样本g获得的实践数据Bg1，Bg2，……Bgn与参考值B-的差值。此方法可以实现定性定量分析，并融入专业知识，也能够克服评价过程中出现的不稳定因素，从客观角度考虑输入向量。确定输出向量，为了使得评价结果具备直观性，对电力系统安全评价分为4个评价级别：高、一般、较差、很差。此分类方式将传输网络输出的实际结果与评价级别进行比较，对电力系统传输网络的安全性评价有很大的促进作用。

求解评价方法模型。在RBF神经网络中，输入数值传送到蕴含单元，通过函数计算后再将蕴含层单元计算值传送到输出层，并获得输出数值，再经过反向传送的方式整改电力系统传输网络的阈值和权值，使得误差小于设定的收敛数值。传输网络中各个单元的输出数值计算方法如下：输入层计算，vh=Zh，h=1，……n，其中vh指输入层中第h单元的输出数值；蕴含层计算，Vg=f(netg)，g=1……n其中Vg指蕴含层中第g个单元的输出量；输出层计算：

其中，υk表示单元阈值，针对样本h，实际输出数值Sh与标准值Dh的出差函数为Fh，并且

假设样本的总量为，总体误差为：

评价计算方法为：首先量化评价标准属性数值，对RBF神经网络结构进行定义并选择其参数，设定相应的权值和阈值；其次，将检测对象向量输入，并在蕴含层计算，然后通过输出层输出计算结果，获取实际输出数值，从而实现对电力系统传输网络的危险源进行评价。在实际电力行业的应用中，此评价方法可以有效地发现传输网络中的危险源，并及时进行处理和维修，进而保障电力系统的安全生产和稳定运行。