基于效用风险熵权模糊综合评判的复杂电网节点脆弱性评估

电力系统脆弱性评估是当前的热点研究问题。目前基于复杂网络理论的电网元件脆弱性评估都是从社会网络分析方法或系统科学分析方法出发,从不同方面对具有不同拓扑结构特性的电网元件进行描述,所得结果不够全面。以电网节点为研究对象,提出基于效用风险熵权模糊综合评判的电网节点脆弱性评估方法。综合考虑节点客观数据信息和节点价值系数得到效用风险熵权,应用层次分析法将主观定性结论定量化,得到专家权重,两种权重通过合理方式形成综合权重。对节点脆弱性采取三种评价方式,实现对节点脆弱性的完全排序和分类。该方法不仅可以应用于不同类型的指标体系,而且便于扩展,以新英格兰10机39节点为例验证了该方法的合理性和有效性。

基于效用风险熵的复杂电网连锁故障脆弱性辨识

研究了基于效用风险熵理论的复杂电网连锁故障脆弱性评估模型和算法实现问题。首先,结合支路断开后的潮流转移特性和潮流分布特性建立支路脆弱度评估模型,计及支路退出运行给系统带来的影响;其次,建立节点脆弱度传递模型,克服目前社会网络类指标和系统科学类指标存在的不足;最后,以元件脆弱性评估结果为基础,辨识电网组织结构面临的风险不确定性。通过IEEE 39节点系统仿真验证了所述方法的合理性和有效性。

基于知识元的突发事件风险熵预测模型研究

突发事件风险预测中受到多因素高维数据和小样本数据信息不完备的约束,无法定量识别和描述事件风险的不确定性.本文根据突发事件已认知的知识要素描述事件的共性本体特征,构建了基于知识元的突发事件风险预测模型.该模型利用状态监测系统的实时数据,根据最佳投影方向对观测样本数据进行降维,将投影特征值隐含的风险信息在风险指标论域内进行扩散,获得突发事件不同风险等级发生的概率,利用风险熵预测突发事件发生的可能性.以2008年长沙突发雨雪冰冻事件为例,对提出的风险预测方法的可行性和有效性进行了验证.研究结果表明,基于知识元的突发事件风险熵能够定量地反映概率事件发生时传递的风险信息,可为应急管理部门科学决策提供依据.

基于风险熵和Neyman-Pearson准则的安防网络风险评估研究

为应对严峻复杂的安全形势,我国通过构建安全防范系统实现对公共安全的防护.安全防范系统是由人和安防设备组成的复杂系统,安全防范系统风险评估是判断其防护效能好坏的重要度量标准.本文将部署在一个区域的安全防范系统抽象看成由多个安防节点组成的网络,根据熵理论和Neyman-Pearson准则,提出一种利用防护最薄弱路径定量度量安全防范系统风险的模型,并给出安全防范网络防护最弱路径的表达式,以及基于Dijkstra最短路径算法求解防护最薄弱路径的方法.最后本文研究模型参数和安全防范系统部署的数量与安全防范网络的风险之间的关系,给出相应的仿真结果,并进行实际应用场景的风险评估实验.实验结果表明,本文提出的模型可以定量评估多节点的安全防范系统的风险,提高评估结果的科学性.

复杂系统风险熵的涌现与动力学传播分析

随着系统复杂程度和耦合程度的提高,基于还原论思想的因果失效律不足以解释复杂系统安全事故的致因,因此必须采用基于复杂性科学和系统科学的事故分析方法。本文在评述现有的事故致因理论及模型后,给出了复杂系统安全事故的五类致因因素及其因素间的关联关系,并构建了基于致因因子风险状态的风险熵函数,分析了风险熵的涌现过程,同时在构建复杂系统事故致因网络模型的基础上,形式化地描述了风险熵在事故致因网络上的动力学传播过程。该研究结果可为复杂系统安全事故分析及预防提供新的思路。

复杂系统事故致因网络中风险熵传递的Arena仿真

为进一步探明复杂系统事故致因机制,提供安全控制新策略,在描述"认知-约束"模型的具体应用步骤和系统风险熵测度模型的基础上,针对简化的事故致因网络,构建复杂系统事故致因网络中风险熵传递的Arena仿真模型。模拟得到风险熵的动态变化曲线及关键节点内的风险熵处置过程曲线,进一步考量节点不同免疫概率对整个网络风险熵处置能力的影响。研究结果表明,基于静态网络结构所得到的重要节点并不是影响网络性能的关键节点,致因节点重要度评估必须同时考虑网络的静态结构以及动态的风险熵传递。

基于效用风险熵的突发事件应急方案动态调整

针对突发事件不确定性情形下决策者的心理行为特征,综合考虑决策者心理感知的效用价值与结果情景发生概率两个属性,对决策者的动态参照点和心理感知进行分析,构建了一种基于效用风险熵的应急决策动态调整方法。利用前景理论,将突发事件实时经济损失值与决策者动态调整的心理参考点进行分析,作为决策者心理感知效用的"损益值",以此计算决策者的心理感知效用价值。进一步结合不同应急方案下的结果情景发生概率,引入风险熵理论对动态应急方案的风险进行合理计算,得到应急方案动态调整的一种测度,给出应急方案动态调整方法和步骤。最后,通过实例计算,验证该方法的合理有效性。

基于脆性风险熵的电力系统连锁故障预测

为研究电力系统连锁故障机理并对连锁故障传播路径进行辨识,从复杂系统的脆性角度出发,提出了线路之间脆性风险熵的计算方法,选择与故障线路脆性风险熵较大的线路作为下一级故障线路,提出了基于脆性风险熵的电力系统连锁故障预测模型。连锁故障的实质是电力系统中脆性源被激发后的脆性传播过程,随着故障的传播,元件间脆性风险熵呈增长趋势。新英格兰39节点系统的仿真结果表明,脆性风险熵的变化趋势可以为运行人员制定防御策略提供量化参考。

基于效用风险熵的多情景混合型风险决策方法及应用

针对多情景混合型的风险决策问题,考虑决策者期望和心理行为特征,提出一种基于效用风险熵的决策分析方法。首先,分析并总结多情景混合型风险决策信息的结构特征;然后引入前景理论价值函数,将属性值与期望参照点对比,作为决策者所感知的"损益值",计算各结果情景下的综合效用价值;进一步综合考虑结果情景效用价值及发生概率的双因素作用,通过直接定义效用风险系数和效用风险函数,基于效用风险熵对方案的整体效用风险大小进行度量并排序;最后,通过算例分析,验证该方法的合理有效性。

效用风险熵

本文提出由客观状态的不确定性和结果价值两方面因素造成的效用风险的概念，定义并构造效用风险函数和效用风险熵的函数表达式，剖析其主要数学特性，阐明效用风险函数和效用风险熵作为客观状态和决策行动方案的效用风险测度函数的合理性．

基于风险熵的增益配电网投资风险评估模型设计

为了实现对增益配电网投资风险因素的量化评估和自动预测,提出基于风险熵特征提取的增益配电网投资风险评估算法,并建立增益配电网投资风险大数据分析模型。采用统计量化分析的方法进行增益配电网投资风险评估的约束参数分析,提取增益配电网投资风险大数据的熵特征量,采用输出稳定性增益评估和模糊决策的方法对风险评估的约束参数进行配电网风险评估的优化决策和评估,建立增益配电网投资风险评估的专家系统分析模型,采用自适应的机器学习算法进行增益配电网投资风险评估的自适应寻优,采用最大似然估计和模糊多参数约束控制的方法实现配电网投资风险评估模型的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行配电网投资风险评估的准确度较高,置信度水平较好,提高了配电网投资风险评估效能。

基于风险熵的化工园区事故风险突变模型研究

为准确判断化工园区事故风险演化进程,基于风险熵理论分析化工园区系统风险状态,从影响园区系统风险熵的不同因素出发,根据化工园区公共区域和企业端的各自特点建立风险熵指标;利用尖点突变理论,用矩阵表征多参数多时刻的风险熵增和熵减值,建立化工园区熵增、熵减计算模型;根据计算结果判断事故风险状态。将所提出的方法应用于某化工园区,结果表明:在该园区某危化品储存企业丁二烯泄漏情况下园区系统风险熵发生突变,由泄漏引发二次事故的风险骤升,需要采取相应安全措施。分析结果与实际情况相符合。

“风险熵比率”量度资本投资方案风险之研究

文章在指出现行采用的"变化系数"作为评价资本投资方案风险的量化指标存在缺陷的同时,依据"风险"是事件本身的不确定性而"熵"是不确定性的定量描述这一特征,提出以"风险熵比率"作为评价"风险"的新指标。应用类比法推导"风险熵"与事件不确定性之间的定量关系,在此基础上定义"风险熵比率",从而为定量评价资本投资方案"风险"提供科学依据。

基于风险熵的农产品安全定量评价研究

【目的】由于监测样品的多数检测值被记录为“未检出”,农产品安全监测数据呈现出高度的稀疏性。为获得足够的决策参考信息,农产品安全评价研究者往往需要将多个监测项目的异构稀疏型监测数据进行有效融合,并对风险进行准确定量。【方法】本文围绕农产品安全风险管理需求,提出了一种基于产品分类与限量、以计算“产品+指标”组合的风险熵为目标的数据融合策略,并应用综合评价理论与方法,开展了基于风险熵的农产品安全性宏观定量评价研究。【结果】蔬菜中农药残留安全性实例分析结果表明:风险熵能够有效提取风险监测融合数据所包含的风险信息并对其进行有效定量;基于风险熵的安全性评价可以获得完整的风险分布信息,并给出阈值划分与风险排序结果;风险熵对潜在风险的识别更为准确,可以有效避免定性评价对风险的过高或过低估计。【结论】上述研究工作表明,围绕风险熵的数据融合与定量评价在技术上是可行的,基于风险熵的定量评价改进了定性评价在风险识别与风险大小描述等方面的不足,能够为农产品安全风险管理工作提供更加准确和丰富的参考信息。

基于三维递阶风险熵的航天型号项目资源均衡模型研究

为了提升资源效用,降低项目风险,针对航天型号项目的资源管理,提出了三维递阶风险熵均衡模型。首先分析项目资源性质呈现非水平的特征,然后通过层次分解和维数递进的方式,运用改进的风险熵算法,评价资源管理的3个维度:资源、质量、风险。最后通过项目资源实例,仿真计算验证了两类航天物资的均衡比例关系,为型号项目提升资源效用提供了依据。

信息系统“风险熵”计算模型的研究

本文基于"熵"的相关理论,从"熵"的角度考虑研究信息系统风险评估定量分析方法,提出信息系统"风险熵"这一概念,依据"熵"的不同定义及应用原理,分别构建两种信息系统"风险熵"计算模型,旨在能量化信息系统安全状况。

基于脆性风险熵的复杂电网连锁故障脆性源辨识模型

复杂电网连锁故障是引发系统大停电的主要原因,其实质是脆性源被激发后系统脆性的传播过程。为研究复杂电网大停电的机理及防御措施,同时找出电网的薄弱环节,提出了一种基于复杂系统脆性理论的连锁故障脆性源辨识模型。模型从电力系统本身具有的脆性出发,用潮流熵来衡量电网所处的状态,通过脆性关联及熵增分别从元件和宏观上阐述连锁故障的传播机理。提出了脆性源的辨识方法,并综合元件脆性关联度的分析给出了对连锁故障影响较大的系统薄弱环节的判定流程,通过对连锁故障过程的模拟,用脆性风险熵来评估元件退出运行对电网状态的影响及造成的负荷切除,为连锁故障防御策略制定提供依据。以甘肃电网为例验证了模型的有效性和可行性。

基于脆性风险熵的制造设备脆性测度与评估分析

针对制造设备脆性难以量化评估的难题,提出一种基于表征设备状态的性能参数和脆性风险熵原理相结合的设备脆性量化评估方法。通过建立性能参数与设备性能状态的映射关系划分设备的各种工作性能状态,对设备状态概率进行计算,同时从设备所处状态的概率及其状态对设备本身造成的影响两方面构建设备脆性风险熵测度模型,完成对设备运行过程中的脆性测度与评估分析。以某发动机柔性装配线上的关键工位为例,验证了该模型和方法在量化评估设备脆性的有效性。

面向视频监控点位部署评估的基于风险熵改进蚁群算法

针对公安视频监控系统前端摄像机点位部署评估的问题,首先采用以结果为导向的方法,将单个防控区域内摄像机之间的协同防控风险关系进行定义和赋值,将问题转换为可量化的数学模型,该模型的实质是求解带权值完全无向图的Hamilton回路(即TSP问题);然后引入蚁群算法求解该问题,通过分析基本蚁群算法的数学特征,指出了造成基本蚁群算法收敛速度慢、易求得局部最优解的原因,并引入风险熵函数,在分析其数学特征的基础上提出了基于风险熵的改进蚁群算法;最后通过求解不同TSP和调整不同参数设置的仿真实验来验证,实验结果表明了提出的算法具有较好的算法求解性能和鲁棒性。

基于层次分析和风险熵权的多站融合综合能源系统多指标综合评估

针对多站融合综合能源系统的综合评估,文中充分考虑电网企业特点,提出一种基于层次分析和风险熵权的多指标综合评估方法。文中将社会责任和风险控制作为关键指标,与能源利用率、成本效益、能源耦合效率共同作为子系统指标集,由子系统综合评估得分构成顶层指标集;采用基线网络法对各层指标集进行归一化,采用层次分析法和风险熵权法求解各层指标集的主观、客观权重,进而算得各自综合权重向量;依次加权计算求得子系统综合评分和多站融合综合能源系统综合评估结果。通过算例分析,验证了文中提出的综合评估方法能够客观全面地评价多站融合综合能源系统的运营情况,辅助其进行运营模式和运营策略优化。