具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种基于马尔科夫过程的配电网风险预警方法，包括以下步骤：

S1、依据风险辨识理论，确定配电网的风险因素；

本实施例中，配电网的风险因素包括外部因素和内部因素，其中，外部因素包括自然环境、社会环境和外力破坏，内部因素包括电力设施、用户负荷和人员操作。

自然环境是环绕人们周围的各种自然因素的总和，如大气、水、植物、动物、土壤、岩石矿物、太阳辐射等。与电网安全运行相关的自然环境因素包括：地域特性、自然灾害和恶劣气候、污秽(污闪)、山火等。

社会环境是对社会政治环境、经济环境、法制环境、科技环境、文化环境等宏观因素的综合。与电网安全运行相关的社会环境因素主要指与电力相关的政策、规划等，如国家在节能减排、新能源发展与应用、环境保护、电价机制、电动汽车产业等方面出台的一系列相关政策、办法、措施等。宏观经济发展趋势、居民用电习惯对电网的安全运行也产生一定影响。

外力破坏是指人们有意或者无意所造成的损毁、破坏电力设施的行为。其表现形式包括：人为蓄意盗窃/破坏电力设施、线路防护区内违章作业施工、道路扩建导致的车辆冲撞、放风筝导致异物搭接、鸟害等。又可细分为人为因素和非人为因素。

电力设施：电源布点的不合理性，网架结构薄弱，设备备用容量不足，设备老旧/缺陷/故障等，设备选型、配置标准及健康水平差异，继电保护与安全自动装置的配置及运行状况，系统试验、设备检修、工程施工及新设备投运等。

用户负荷：负荷特性变化；负荷分布的不均衡；用户用电需求的差异化；用户用电习惯的差异化；需求侧响应机制的影响等。

人员操作：主要指运维人员的电气误操作。电气误操作是电力安全生产中因违章作业而产生的危害最大的人为责任事故，其性质恶劣，后果严重。发生电气误操作主要是有章不循、责任心不强、安全意识淡薄、管理混乱和人员业务素质不高等所造成的。

S2、实时采集影响各风险因素状态变化的指标信息；

风险信息采集是基础。信息采集就是依据风险因素辨识结果，风险信息监测主体(自动或人工)把各种风险因素的监测结果，通过一定方式(自动或人工)传输给风险实时数据库，为风险数据处理和分析提供基础资料。

S3、根据风险概率预测方法对配电网的未来风险状况进行预测，并依据风险准则评价其风险程度是否可接受；若评价程度可接受，则重复步骤S2；若评价程度不可接受，则重复步骤S4；

风险数据处理是核心。数据处理就是根据采集的风险信息进行风险状况评价。风险数据处理包括两个主要步骤，一是通过概率预测技术对未来时刻的风险状态进行预测，二是利用风险评价技术根据实时采集的风险信息进行当前风险状态评价，分析在最近的信息采集时刻以后评价对象的风险状况，预测评价对象未来的风险状态。

S4、启动预警程序，发布预警信息并进入风险预防控制程序；若风险预防控制不成功，则进入紧急状态，并启动相应的应急救援预案；若风险预防控制成功，则进入效果评估程序；

警戒发布即根据风险评价预测的结果，并依据相应的企业预警等级，通过风险控制机制，进行相应的风险控制等级匹配，并通过有效方式向相应单位及时发布一定安全风险预控级别的警戒信息。风险警戒的发布是风险控制的关键，只有及时发布风险预警信息，才能为风险控制赢得时间。

风险预防控制是保证。预防控制即为针对企业各级部门机构依据发布的警戒信息，根据相应的风险预警预控机制，按照相应警级下的各自职责进行风险预警预控的响应，适时采取有效的风险预防控制措施，消除警患。预防控制本质上是控制对系统发展变化有害的混沌状态，使系统向更加有序的方向发展。

本实施例中的风险预警预控管理并不是一次单次的流程管理，而是通过不断地循环往复，从而达到风险预控效果的不断提升，整个风险预警预控实时流程构成PDCA循环改进过程。

本实施例中，所述效果评估程序具体包括：

判断生产内外环境是否发生变化；若生产内外环境发生变化，则重复步骤S1，若生产内外环境未发生变化，则重复步骤S2。

效果评价是指评价已实施的风险预防控制措施是否充分、有效，是否达到预期目标，将风险降到可接受的水平范围内。

本实施例中，所述步骤S2具体包括：

依据风险因素辨识结果，风险信息监测主体依靠自动监测或人工监测的方式实时采集影响各风险因素状态变化的指标信息，并将监测结果传输给风险实时数据库，为风险数据处理和分析提供基础资料。

本实施例中，根据风险概率预测方法对配电网的未来风险状况进行预测，具体包括：

S101、确定系统状态空间；

对于配电网风险状态，给出如下定义：风险状态是电网运行状态的一种，具有以下特征：在事先设定的运行方式下，在当前电网运行条件或当前时间点以后运行条件下，电网的某项或多项运行指标已经超出或将超出预定范围，有较大可能性导致电网运行参数恶化、发生某种或多种电网事故；或者是电网虽未出现异常，但出现预定的事件、运行条件，需要采取预防控制措施的电网运行状态。

例：设当前状态为负荷增大，可以绘制出包括11个状态空间的风险状态转移图。

S102、计算各个状态间的一步转移概率矩阵；

计算状态转移概率矩阵，就是计算从每个状态转移到其它任何一个状态的状态转移概率。状态转移概率的计算一般采用频率近似概率的思想进行计算：

设样本数据中，有M_i个数据落在状态E_i中，其中M_ij个数据在其下一刻转移到状态E_j中，则称为状态E_i经一步转移到状态E_j的概率。

根据历史样本数据，计算出初始的状态转移概率矩阵。

S103、根据初始状态和转移概率矩阵进行状态预测。

对历史样本数据进行初始化。输入样本数据X，输入指定簇数目N，在X中随机选取N个对象作为初始簇中心。设定迭代终止条件，比如最大循环次数或者簇中心收敛误差容限等；

进行迭代处理。根据相似度准则将数据对象分配到最接近的簇中心，从而形成一簇。以每一簇的平均向量作为新的簇中心，重新分配数据样本；反复执行此操作，直至满足终止条件。

根据新的样本数据，计算内聚度，得到新样本所属的风险状态簇别，结合状态转移概率矩阵进行下一时刻的风险状态预测。

本实施例中，风险预防控制具体包括：

预防控制即为针对企业各级部门机构依据发布的警戒信息，根据相应的风险预警预控机制，按照相应警级下的各自职责进行风险预警预控的响应，适时采取有效的风险预防控制措施，消除警患。预防控制本质上是控制对系统发展变化有害的混沌状态，使系统向更加有序的方向发展。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。