電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)危險源評價方法研究

劉 敏

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州市姜堰區(qū)供電分公司 江蘇 姜堰 225500）

1 引言

危險源評價是指對電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)路進(jìn)行檢測和評估，通過對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在危險因素進(jìn)行識別、定量和定性分析，計算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中危險源出現(xiàn)的可能性和破壞程度，做出正確的評價，并提出相應(yīng)的解決措施[1]。通過實施具體措施，達(dá)到電力系統(tǒng)的規(guī)范化管理，提高生產(chǎn)的安全水平。

2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法流程

RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是基于網(wǎng)路運作方法而構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型。即經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)，調(diào)整電力系統(tǒng)網(wǎng)路的聯(lián)系權(quán)值，最后實現(xiàn)預(yù)想的映射過程。神經(jīng)網(wǎng)路具有學(xué)習(xí)和自動適應(yīng)的能力、總結(jié)抽象能力和計算等各種能力。所有輸入q通過權(quán)重u進(jìn)行加權(quán)后加上閾值α，在函數(shù)?的作用下實現(xiàn)神經(jīng)元的輸出 c，得出 c=?(uq+α)。

電力系統(tǒng)是一個多項輸入并特定輸出的復(fù)雜系統(tǒng)，對其傳輸網(wǎng)絡(luò)危險源的評價需要構(gòu)建相關(guān)的評價模型。RBF神經(jīng)網(wǎng)路是基于有向圖為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的動態(tài)評價系統(tǒng)，可以利用輸入的信息數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的處理反應(yīng)，最終輸出處理后的信息數(shù)據(jù)，所以能夠利用此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行危險源的評價[2]。利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性進(jìn)行評價是指將安全性評價標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，把那個把相關(guān)的評價結(jié)果輸出。同時對評價樣本進(jìn)行大量的訓(xùn)練，使得此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出值和期望值相符，則其權(quán)值系數(shù)就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)達(dá)到的正確表示。RBF可以看作一種定性和定量的分析工具，能夠利用人工思維來綜合評價電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性。RBF評價方法和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)危險源評價方法相比，其具有以下優(yōu)勢：第一，將四個主要環(huán)節(jié)有機結(jié)合，同時也避免出現(xiàn)各環(huán)節(jié)之間繁瑣的非線性聯(lián)系。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全性雖已經(jīng)累積了許多原始的輸入和輸出信息數(shù)據(jù)，但是每個標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部規(guī)律仍未完全了解，相比傳統(tǒng)方法此方法更具科學(xué)性和合理性。第二，定量和定性分析的有機結(jié)合。電力系統(tǒng)的輸入網(wǎng)絡(luò)既運用了安全生產(chǎn)管理的相關(guān)硬性標(biāo)準(zhǔn)，也采用了系統(tǒng)專家的理論知識和實踐經(jīng)驗，更具客觀性。第三，直觀清晰的評價結(jié)果，將輸出結(jié)果進(jìn)行分離，可以發(fā)現(xiàn)電力生產(chǎn)的安全性，能夠規(guī)范電力安全管理工作。

3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法模型構(gòu)建

由于此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法設(shè)計四個主要環(huán)節(jié)，并且每個環(huán)節(jié)均有相應(yīng)的電力系統(tǒng)安全評價標(biāo)準(zhǔn)利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評價方法模型的構(gòu)建。輸入層構(gòu)建，規(guī)范處理由輸入單元輸入的向量信息，m是指輸入的節(jié)點數(shù)量，電力系統(tǒng)安全評價標(biāo)準(zhǔn)有13個評價標(biāo)準(zhǔn)，即m=13。輸出層構(gòu)建即將處理后的信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輸出，l表示輸出的節(jié)點數(shù)量，l取6。蘊含層構(gòu)建，其關(guān)系到傳輸網(wǎng)絡(luò)性能的好壞，y指蘊含層節(jié)點的數(shù)量，在此以最小二乘法為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計，其經(jīng)驗使用公式為：

針對已知訓(xùn)練樣本h，Ph1，Ph2，……Phn是樣本h的實踐數(shù)據(jù)，Qh1，Qh2，……Qhn是輸入向量，由Ph1，Ph2，……Phn通過定量分析可以得到；ρh=（h=1，2，……n，g=1，2，……n)是輸入層中第h個單元到蘊含層第g個單元之間的聯(lián)系權(quán)值；ρh=（g=1，2，……n)是蘊含層第g個單元與輸出層之間的聯(lián)系權(quán)值。利用大量的樣本進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)路培訓(xùn)，使得其值達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)值，致使樣本具有一定的專業(yè)知識，儲存于RBF系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值中。此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法能夠評價訓(xùn)練的樣本，從而使得評價結(jié)果與人工思維和定性定量分析的結(jié)果相符合。

為了確保電力系統(tǒng)的安全評價的客觀性和權(quán)威性，在此對RBF評價方法的輸入向量和輸出向量提出下列方式。輸入向量利用大量的安全評價標(biāo)準(zhǔn)的實踐數(shù)據(jù)，并利用統(tǒng)計學(xué)原理可以獲得相關(guān)的平均值B-作為參考。分別對樣本g獲得的實踐數(shù)據(jù)Bg1，Bg2，……Bgn與參考值B-的差值。此方法可以實現(xiàn)定性定量分析，并融入專業(yè)知識，也能夠克服評價過程中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，從客觀角度考慮輸入向量。確定輸出向量，為了使得評價結(jié)果具備直觀性，對電力系統(tǒng)安全評價分為4個評價級別：高、一般、較差、很差。此分類方式將傳輸網(wǎng)絡(luò)輸出的實際結(jié)果與評價級別進(jìn)行比較，對電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性評價有很大的促進(jìn)作用。

求解評價方法模型。在RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，輸入數(shù)值傳送到蘊含單元，通過函數(shù)計算后再將蘊含層單元計算值傳送到輸出層，并獲得輸出數(shù)值，再經(jīng)過反向傳送的方式整改電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的閾值和權(quán)值，使得誤差小于設(shè)定的收斂數(shù)值。傳輸網(wǎng)絡(luò)中各個單元的輸出數(shù)值計算方法如下：輸入層計算，vh=Zh，h=1，……n，其中vh指輸入層中第h單元的輸出數(shù)值；蘊含層計算，Vg=f(netg)，g=1……n其中Vg指蘊含層中第g個單元的輸出量；輸出層計算：

其中，υk表示單元閾值，針對樣本h，實際輸出數(shù)值Sh與標(biāo)準(zhǔn)值Dh的出差函數(shù)為Fh，并且

假設(shè)樣本的總量為，總體誤差為：

評價計算方法為：首先量化評價標(biāo)準(zhǔn)屬性數(shù)值，對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定義并選擇其參數(shù)，設(shè)定相應(yīng)的權(quán)值和閾值；其次，將檢測對象向量輸入，并在蘊含層計算，然后通過輸出層輸出計算結(jié)果，獲取實際輸出數(shù)值，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的危險源進(jìn)行評價。在實際電力行業(yè)的應(yīng)用中，此評價方法可以有效地發(fā)現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)中的危險源，并及時進(jìn)行處理和維修，進(jìn)而保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

通過對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法的流程和模型構(gòu)建進(jìn)行分析，并進(jìn)行模型求解。并結(jié)合實際應(yīng)用，證明了此評價方法安全評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的科學(xué)性，同時也說明了此評價方法的實用性和準(zhǔn)確性。利用評價矩陣等可以只管清除地發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)中的不足，為電力安全運行和生產(chǎn)管理提供了一定的理論依據(jù)。