电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法及系统

技术领域

本发明属于工程综合能源技术领域，具体涉及一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法及系统。

背景技术

目前，针对城市配电-交通耦合网络的安全性评估是基于N-1故障状态时的性能分析，安全性考量的是某一时刻配电-交通耦合网络N-1故障后能否满足负荷供应需求，以及安全供应的能力。耦合网络的安全性是针对运行状态来说的，能够满足N-1准则的所有运行状态的封闭集合构成了安全域。但是，由于大量随机无序电动汽车(EV)负荷的接入，配电-交通耦合网络的安全性受到更大影响，对此开展的安全性评估需要以配电网、交通网独立的安全性评估为基础。

针对两网的安全性评估方法一般有定量、定性两种，一是从定量角度出发构建综合评价指标，相关技术中，基于权重法、模糊理论评价等方法构建综合评价模型，从安全、经济等角度反映配电网运行的实际特点；相关技术中，通过层次分析法、模糊综合评价法等评价方法来评估配电网的信息安全；相关技术中，利用改进的物元分析法实现道路安全评估和事故预警；相关技术中，考虑N-1安全通过网络重构构建配电网可开放容量评估模型。二是从定性角度出发，采用机器学习的智能算法，通过自学习建模实现安全状态辨识，相关技术中，提出了一种基于最小二乘支持向量机的交通安全评估方法，通过检测交通事故估计交通安全域；相关技术中，利用XGBoost算法识别反映驾驶人危险感知能力的重要特征变量，并构建以制动反应位置、反应时间等为指标的驾驶人危险感知水平判别模型；相关技术中，基于轨道交通安全评估指标，提出基于支持向量机的轨道交通安全综合评估方法，构建基于支持向量机的轨道交通安全综合评估模型。

然而，现阶段，传统技术并没有对配电-交通耦合网络安全性进行综合考量，安全性评估大多是针对独立运行的两网展开，且忽略了交通时滞条件下，两网协同运行策略对耦合系统安全性的影响，具体表现为配电网或交通网发生N-1故障时，配电网对电动汽车充电负荷的转供能力，以及交通网将车流完整转带到其他路段的能力。有必要研发一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析技术方案。

发明内容

为此，本发明提供一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法及系统，能够判断配电-交通耦合网络工作点的安全等级，预警大规模电动汽车渗透下耦合网络的不安全状态。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：第一方面，提供一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法，包括：

根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；

以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；

利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态的状态变量SV

SV

式中，p

所述N-1电力负荷裕度指标公式为：

式中，FE

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述N-1交通负荷裕度指标公式为：

式中，FT

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离公式为：

式中，B

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述配电-交通耦合网络的交通侧安全边界距离公式为：

式中，B

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述配电网供电能力安全性评价包括N-1负荷裕度LMp、线路重载比OR

所述交通通行能力安全性评价包括路段N-1流量裕度和交通运行指数裕度评价指标；

所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价包括驾驶里程增量比例和驾驶时间增量比例指标；

所述充电站接入能力安全性评价包括设备利用率均衡性指标。

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级具体包括：

根据得到的所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的指标值，利用熵权法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重；

利用层次分析法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重，依据准则层各因素对目标层的影响程度将各准则层两两比较，依据重要程度将比较结果量化得到比较矩阵A，通过几何平均法处理比较矩阵元素得到准则权重；

基于隶属度函数量化评价指标模糊性，根据评分集合计算指标层和准则层评分，进行目标综合评价以判断所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重计算公式为：

式中，IW

计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重公式为：

式中，CW

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法优选方案，根据评分集合计算指标层和准则层评分公式为:

TS＝SM×(TE)

式中，TS为目标层模糊评分；SM代表评分矩阵；TE代表目标评价矩阵。

本发明第二方面，提供一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析系统，包括：

安全边界距离分析模块，用于根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；

安全等级评估指标体系构建模块，用于以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；

运行安全等级判断模块，用于利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析系统优选方案，所述安全边界距离分析模块中：

所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态的状态变量SV

SV

式中，p

所述N-1电力负荷裕度指标公式为：

式中，FE

所述N-1交通负荷裕度指标公式为：

式中，FT

所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离公式为：

式中，B

所述配电-交通耦合网络的交通侧安全边界距离公式为：

式中，B

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析系统优选方案，所述安全等级评估指标体系构建模块中：

所述配电网供电能力安全性评价包括N-1负荷裕度LMp、线路重载比OR

所述交通通行能力安全性评价包括路段N-1流量裕度和交通运行指数裕度评价指标；

所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价包括驾驶里程增量比例和驾驶时间增量比例指标；

所述充电站接入能力安全性评价包括设备利用率均衡性指标。

作为电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析系统优选方案，所述运行安全等级判断模块中：

根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级具体包括：

根据得到的所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的指标值，利用熵权法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重；

利用层次分析法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重，依据准则层各因素对目标层的影响程度将各准则层两两比较，依据重要程度将比较结果量化得到比较矩阵A，通过几何平均法处理比较矩阵元素得到准则权重；

基于隶属度函数量化评价指标模糊性，根据评分集合计算指标层和准则层评分，进行目标综合评价以判断所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级；

所述运行安全等级判断模块中：

所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重计算公式为：

式中，IW

计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重公式为：

式中，CW

根据评分集合计算指标层和准则层评分公式为:

TS＝SM×(TE)

式中，TS为目标层模糊评分；SM代表评分矩阵；TE代表目标评价矩阵。

本发明第三方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法的程序代码，所述程序代码包括用于执行第一方面或其任意可能实现方式的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法的指令。

本发明第四方面，提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面或其任意可能实现方式的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法。

本发明具有如下优点：根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。本发明考虑配电网-交通网深度耦合的运行场景，有利于分析大规模电动汽车接入下不同运行策略对两网安全性造成的影响；相比于传统安全性分析，综合考虑了配电网-交通网-充电站-电动汽车用户多主体特性，评价指标体系的建设更为完善；定义的N-1负荷裕度指标和N-1交通负荷裕度指标反映了耦合网络应对N-1故障风险的能力，耦合网络工作点的负荷裕度越大，安全性越高，可以实现支路N-1故障下配电-交通耦合网络协同运行方案的安全性评估。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法总体框图；

图2为本发明实施例中提供的综合配电网-交通网-充电站-电动汽车EV用户多主体特性的三层安全等级评价指标体系框图；

图3为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法量化评价指标模糊性的隶属度函数图；

图4为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法测试区域交通网拓扑及充电站的位置分布图；

图5为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法配电-交通耦合网络工作点安全等级评价仿真结果；

图6为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法场景一相较场景二的TPI增量；

图7为本发明实施例中提供的电动汽车接入下配电-交通耦合网络故障预警系统架构。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1和图2，本发明实施例1中，提供一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法，包括以下步骤：

S1、根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；

S2、以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；

S3、利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

本实施例中，步骤S1，配电-交通耦合网络工作点的运行状态的状态变量SV

SV

式中，p

所述N-1电力负荷裕度指标公式为：

式中，FE

所述N-1交通负荷裕度指标公式为：

式中，FT

具体的，在步骤S1，首先进行配电网侧安全边界距离估计，通过N-1仿真得到N-1负荷裕度。在故障时刻为保证各节点原本承担负荷的供给，通过前推后代法解得重构后配电网的支路潮流，根据支路负荷容量计算现行工作点的N-1负荷裕度，判断其是否满足安全性要求。因而所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离公式为：

式中，B

其中，所述配电-交通耦合网络的交通侧安全边界距离公式为：

式中，B

本实施例中，步骤S2中，所述配电网供电能力安全性评价包括N-1负荷裕度LMp、线路重载比OR

如图2所示，在步骤S2，以最小安全边界距离为核心指标，综合考虑配电网、交通网、充电站、EV用户四个主体的运行特性，从四个方面构建安全等级评估指标体系。

具体的，综合考虑配电网、交通网、充电站、电动汽车用户四个主体的运行特性，从四个方面设定工作点安全等级的评价指标，通过三层评价体系判定耦合网络工作点的安全等级，第一层(目标层)：配电-交通耦合网络工作点安全等级评估，第二层(准则层)：配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、EV用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评估计，第三层(指标层)设定图2所示各种指标。

具体的，配电网供电能力安全性评价原则下设定N-1负荷裕度LMp、线路重载比OR

其中，N-1负荷裕度指标LMp(％)表示N-1故障时支路负荷可分担的裕度，表达公式如下：

式中，E代表配电网支路集合；C

节点电压偏移量指标ΔU表示EV负荷接入对t时刻耦合网络工作点造成的恶化电能质量的电压变动大小，表达公式如下：

式中，N

具体的，路网通行能力安全性评价准则下设定路段N-1流量裕度和交通运行指数(TPI)裕度两个评价指标。其中路段N-1流量裕度指标LMf(％)公式为：

其中，B

交通运行指数裕度I

其中，ns代表所选路网路段总数；TPI

具体的，充电站接入能力安全性评价准则下设定设备利用率均衡性指标eq，通过实时接入的电动汽车EV数量分析描述充电站间设备利用率的波动程度，公式如下：

式中，ur

具体的，电动汽车用户驾驶能力安全性评价准则下设定驾驶里程增量比例和驾驶时间增量比例两个指标。其中，驾驶里程增量比例ΔM

式中，N

驾驶时间增量比例T

式中，N

本实施例中，步骤S3具体包括：

S31、根据步骤S2得到的所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的指标值，利用熵权法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重；

S32、利用层次分析法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重，依据准则层各因素对目标层的影响程度将各准则层两两比较，依据重要程度将比较结果量化得到比较矩阵A，通过几何平均法处理比较矩阵元素得到准则权重；

S33、基于隶属度函数量化评价指标模糊性，根据评分集合计算指标层和准则层评分，进行目标综合评价以判断所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

具体的，在步骤S31中，针对步骤S2中所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的指标值，在仿真中确定耦合网络的一个工作点，记录此时四个主体的运行状态，得到指标初始数值，利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法计算目标层评分。

首先利用熵权法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标权重，利用极差化方法根据指标特性进行标准化计算，正向指标计算公式为：

式中，x

逆向指标计算公式为：

式中，x

然后依据标准化数值计算其信息熵，公式为：

式中，

由信息熵进而可得到指标权重值，计算过程公式为：

式中，

具体的，在步骤S32，利用层次分析法计算配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价各准则层权重，依据准则层各因素对目标层的影响程度将各准则两两比较，依据重要程度将比较结果量化从而得到比较矩阵A，准则对于目标的影响程度越强，其量化值越大；其次，通过几何平均法处理比较矩阵元素得到准则权重，计算过程公式为：

式中，CW

具体的，在步骤S33，利用模糊综合评价法计算准则层和目标层评分，依据图3建立隶属度函数M，结合指标标准化数值得到指标评价矩阵IE；进行准则综合评价，利用指标权重得到准则评价矩阵CE，公式如下：

式中，CE

根据评价集合EC＝{差，较差，一般，良好，优秀}设定评分矩阵SM，得到准则层评分矩阵CS，公式如下：

CS＝SM×(CE)

式中，SM为评分矩阵；CE为准则评价矩阵。

进行目标综合评价，利用合成算子计算目标评价矩阵TE，公式如下：

式中，CW为准则权重矩阵；CE为准则评价矩阵。

结合评分矩阵得到最终的目标层评分TS，公式如下：

TS＝SM×(TE)

式中，SM为评分矩阵；TE为目标评价矩阵。

最后根据目标层评分高低判断安全等级，安全等级对应的评分标准如表1所示：

表1安全等级评分表

综上所述，本发明实施例根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。本发明考虑配电网-交通网深度耦合的运行场景，有利于分析大规模电动汽车接入下不同运行策略对两网安全性造成的影响；相比于传统安全性分析，综合考虑了配电网-交通网-充电站-电动汽车用户多主体特性，评价指标体系的建设更为完善；定义的N-1负荷裕度指标和N-1交通负荷裕度指标反映了耦合网络应对N-1故障风险的能力，耦合网络工作点的负荷裕度越大，安全性越高，可以实现支路N-1故障下配电-交通耦合网络协同运行方案的安全性评估；同时依据决策者经验设定对比矩阵的方式利于衡量各准则之间的相对重要程度，可以合理评价各主体的影响程度，为不同决策主体选择合适的运行方案。

本发明实施例通过一个26节点城域交通网和IEEE33节点标准配电网来验证城市配电-交通耦合网络工作点安全等级指标赋权评估方法的有效性。将城域交通网的拓扑结构作为本实例的测试交通网模型，包括26个节点、49个路段，交通网通过充电站耦合33节点标准配电网，测试区域交通路网及充电站的位置分布如图4所示，充电站通过10/0.4kV变压器接入10kV城市配电网，配电网支路最大可承载容量设定为6MVA。基于所选配电网日前基础负荷进行日内优化，以每5min为一个优化时段，仿真时段共288个。基于不同定价策略构建两个典型场景：

场景一：固定充电电价，电动汽车无序充电行为下耦合网络的协同运行。

场景二：考虑充电电价引导下耦合网络的协同优化运行。

两种场景下，工作点运行状态集合经过指标赋权评估得到评分数据集合，根据评分确定每个工作点的安全等级，从而得到安全等级数据集合，统计工作点不同安全等级数量区间分布如表2所示，图5所示为场景一、二下耦合网络工作点的安全等级分布。

表2工作点安全等级数量分布

参见图6，所示为场景一相较场景二的TPI增量。由图6中可看出，考虑充电电价引导时，交通运行指数明显减小，交通通行能力安全性明显提升。同时场景二相较场景一，工作点的安全等级分布更多集中在等级A、B，由指标体现的整体安全性提升，考虑充电电价引导的协同优化策略可以提高城市配电-交通耦合网络的动态安全稳定性能，由此可以证明本发明所提方法有效性。上述仿真结果验证了基于本发明所提出的城市配电-交通耦合网络工作点安全等级指标赋权评估方法，能够实现不同运行方案下耦合网络工作点安全等级的定量评估。

需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

实施例2

参见图7，本发明实施例2还提供一种电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析系统，包括：

安全边界距离分析模块1，用于根据配电-交通耦合网络工作点的运行状态，计算当前时刻N-1电力负荷裕度和N-1交通负荷裕度，利用所述N-1电力负荷裕度和所述N-1交通负荷裕度，得到所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离和交通侧安全边界距离；

安全等级评估指标体系构建模块2，用于以最小安全边界距离为指标，构建安全等级评估指标体系，所述安全等级评估指标体系包括配电网供电能力安全性评价、交通通行能力安全性评价、电动汽车用户驾驶能力安全性评价、充电站接入能力安全性评价指标；

运行安全等级判断模块3，用于利用所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的初始数值；利用熵权法、层次分析法和模糊评价法相结合的组合评价法，得到所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的得分，根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级。

本实施例中，所述安全边界距离分析模块1中：

所述配电-交通耦合网络工作点的运行状态的状态变量SV

SV

式中，p

所述N-1电力负荷裕度指标公式为：

式中，FE

所述N-1交通负荷裕度指标公式为：

式中，FT

所述配电-交通耦合网络的配电网侧安全边界距离公式为：

式中，B

所述配电-交通耦合网络的交通侧安全边界距离公式为：

式中，B

本实施例中，所述安全等级评估指标体系构建模块2中：

所述配电网供电能力安全性评价包括N-1负荷裕度LMp、线路重载比OR

所述交通通行能力安全性评价包括路段N-1流量裕度和交通运行指数裕度评价指标；

所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价包括驾驶里程增量比例和驾驶时间增量比例指标；

所述充电站接入能力安全性评价包括设备利用率均衡性指标。

本实施例中，所述运行安全等级判断模块3中：

根据得分高低判断电动汽车接入下所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级具体包括：

根据得到的所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的指标值，利用熵权法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重；

利用层次分析法计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重，依据准则层各因素对目标层的影响程度将各准则层两两比较，依据重要程度将比较结果量化得到比较矩阵A，通过几何平均法处理比较矩阵元素得到准则权重；

基于隶属度函数量化评价指标模糊性，根据评分集合计算指标层和准则层评分，进行目标综合评价以判断所述配电-交通耦合网络工作点的运行安全等级；

所述运行安全等级判断模块3中：

所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价指标的权重计算公式为：

式中，IW

计算所述配电网供电能力安全性评价、所述交通通行能力安全性评价、所述电动汽车用户驾驶能力安全性评价、所述充电站接入能力安全性评价各准则层的权重公式为：

式中，CW

根据评分集合计算指标层和准则层评分公式为:

TS＝SM×(TE)

式中，TS为目标层模糊评分；SM代表评分矩阵；TE代表目标评价矩阵。

需要说明的是，上述系统各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请实施例1中的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本申请方法实施例相同，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

实施例3

本发明实施例3提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法的程序代码，所述程序代码包括用于执行实施例1或其任意可能实现方式的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法的指令。

计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(SolidState Disk、SSD))等。

实施例4

本发明实施例4提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；

所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行实施例1或其任意可能实现方式的电动汽车接入下配电-交通耦合网络运行分析方法。

具体的，处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于所述处理器之外，独立存在。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。