一种能源网络安全测度方法、系统及数据平台

技术领域

本公开涉及物理技术领域，尤其涉及一种能源网络安全测度方法、系统及数据平台。

背景技术

目前，随着社会的发展，人们对于资源的开发和利用力度不断加大，但是在能源供需与投资都是实时性的，综合考虑能源网络安全的测度方法，现有的能源网络安全的测度主要以石油及天然气等传统能源进出口贸易为衡量对象，以贸易依存度或能源贸易依赖作为衡量能源安全的重要指标之一，并未充分考虑综合多种能源供需类型的网络韧性。现有测度方法主要存在未充分考虑经济社会中伴随产业关联中的能源供给与需求相对关系，以及，未考虑低碳目标下大规模清洁能源贸易、投资等带来的能源安全指标变化。

可见，现有的能源网络安全测度方法存在适应性和测量精确度较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种能源网络安全测度方法、系统及数据平台，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种能源网络安全测度方法，包括：

根据传统能源网络建立目标能源网络，其中，所述目标能源网络包括所述传统能源网络和清洁能源网络；

根据所述目标能源网络计算供需缺口；

根据所述供需缺口识别关键节点；

将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值；

将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据传统能源网络建立目标能源网络的步骤，包括：

获取产业关联矩阵和能源转换系数；

结合所述传统能源网络、所述产业关联矩阵和所述能源转换系统建立所述目标能源网络。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值的步骤，包括：

剔除所述传统能源网络中的所述关键节点，得到所述第一指标值；

将所述第一指标值进行对照，得到所述第二指标值。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数的步骤，包括：

根据所述关键节点在所述目标能源网络中的权重依次对所述传统能源网络和所述清洁能源网络进行攻击，得到所述第一指标值的变化趋势和所述第二指标值的变化趋势；

根据所述第二指标值的变化趋势进行误差分析操作，得到所述第二指标值的实际变化趋势；

将所述第二指标值的实际变化趋势与所述第一指标值的变化趋势进行比对，得到所述测量参数。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据所述第二指标值的变化趋势进行误差分析操作，得到所述第二指标值的实际变化趋势的步骤，包括：

计算所述第二指标值的变化趋势对应的置信区间；

在所述置信区间内与所述第一指标进行比对，得到所述第二指标值的实际变化趋势。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述测量参数预估所述目标能源网络对应的投资参数。

第二方面，本公开实施例提供了一种能源网络安全测度系统，包括：

建立模块，用于根据传统能源网络建立目标能源网络，其中，所述目标能源网络包括所述传统能源网络和清洁能源网络；

计算模块，用于根据所述目标能源网络计算供需缺口；

识别模块，用于根据所述供需缺口识别关键节点；

剔除模块，用于将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值；

比对模块，用于将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述建立模块还用于：

获取产业关联矩阵和能源转换系数；

结合所述传统能源网络、所述产业关联矩阵和所述能源转换系统建立所述目标能源网络。

第三方面，本公开实施例还提供了一种数据平台，该数据平台包括：

至少一个处理器；以及，

与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的能源网络安全测度方法。

第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的能源网络安全测度方法。

第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的能源网络安全测度方法。

本公开实施例中的能源网络安全测度方案，包括：根据传统能源网络建立目标能源网络，其中，所述目标能源网络包括所述传统能源网络和清洁能源网络；根据所述目标能源网络计算供需缺口；根据所述供需缺口识别关键节点；将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值；将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数。通过本公开的方案，通过建立多元能源网络，并根据供需缺口、关键节点等参数进行进一步优化，扩宽传统能源安全的范畴，从多元能源网络的角度着手测度能源网络韧性，更为准确地衡量新型能源安全。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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本公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本公开实施例提供的一种能源网络安全测度方法的流程示意图；

图2为本公开实施例提供的另一种能源网络安全测度方法的流程示意图；

图3为本公开实施例提供的一种能源网络安全测度方法的涉及的变化趋势示意图；

图4本公开实施例提供的一种能源网络安全测度系统的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的数据平台示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

目前，随着社会的发展，人们对于资源的开发和利用力度不断加大，但是在能源供需与投资都是实时性的，综合考虑能源网络安全的测度方法，现有的能源网络安全的测度主要以石油及天然气等传统能源进出口贸易为衡量对象，以贸易依存度或能源贸易依赖作为衡量能源安全的重要指标之一，并未充分考虑综合多种能源供需类型的网络韧性。现有测度方法主要存在未充分考虑经济社会中伴随产业关联中的能源供给与需求相对关系，以及，未考虑低碳目标下大规模清洁能源贸易、投资等带来的能源安全指标变化。本公开实施例提供一种能源网络安全测度方法，所述方法可以应用于能源发展或投资场景中的能源安全测度过程。

参见图1，为本公开实施例提供的一种能源网络安全测度方法的流程示意图。如图1所示，所述方法主要包括以下步骤：

S101，根据传统能源网络建立目标能源网络，其中，所述目标能源网络包括所述传统能源网络和清洁能源网络；

具体实施时，考虑到仅针对传统能源建立传统能源网络进行安全测度时，会存在风力能源、水力能源等清洁能源的替代作用产生误差，可以在现有的传统能源网络的基础上建立包括所述传统能源网络和所述清洁能源网络的多元化的所述目标能源网络。

S102，根据所述目标能源网络计算供需缺口；

具体实施时，考虑到不同的能源网络之间也会存在关联，可以基于不同能源网络关联，测算能源供给及需求，计算得到所述目标能源网络对应的供需缺口。

S103，根据所述供需缺口识别关键节点；

获取到所述供需缺口后，可以根据所述供需缺口识别所述目标能源网络中的关键节点。

S104，将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值；

然后将所述目标能源网络内的传统能源网络中的关键节点剔除，以及，将所述目标能源网络内的清洁能源网络中的关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的能源贸易依赖作为所述第一指标值和所述清洁能源网络对应的能源供需网络韧性作为所述第二指标值。

S105，将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数。

具体实施时，在获取到所述传统能源网络对应的所述第一指标值和所述清洁能源网络对应的所述第二指标值之后，将所述第一指标值与所述第二指标值进行比对，得到所述测量参数。

本实施例提供的能源网络安全测度方法，通过建立多元能源网络，并根据供需缺口、关键节点等参数进行进一步优化，扩宽传统能源安全的范畴，从多元能源网络的角度着手测度能源网络韧性，更为准确地衡量新型能源安全。

可选的，步骤S105所述的，将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数之后，所述方法还包括：

根据所述测量参数预估所述目标能源网络对应的投资参数。

具体实施时，在实际应用过程中，在获取所述测量参数后，可以根据所述测量参数预估包括在未来时间端以及不同地区间的能源安全对应的投资参数，从而可以针对性地对能源进行投资。

在上述实施例的基础上，步骤S101所述的，根据传统能源网络建立目标能源网络，包括：

获取产业关联矩阵和能源转换系数；

具体实施时，所述传统能源网络来源主要包括直接开采、直接能源贸易和能耗产品生产等，所述清洁能源来源主要包括能耗产品生产和清洁电站等，在建立多元化的所述目标能源网络时，需要获取所述传统能源网络和所述清洁能源网络对应的所述关联矩阵和所述能源转换系数。

结合所述传统能源网络、所述产业关联矩阵和所述能源转换系统建立所述目标能源网络。

具体实施时，在获取到所述传统能源网络和所述清洁能源网络对应的所述关联矩阵和所述能源转换系数之后，结合所述传统能源网络、所述产业关联矩阵和所述能源转换系统建立所述目标能源网络，以使得能进行更全面的测度操作。

在上述实施例的基础上，步骤S104所述的，将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值，包括：

剔除所述传统能源网络中的所述关键节点，得到所述第一指标值；

将所述第一指标值进行对照，得到所述第二指标值。

具体实施时，可以先剔除所述传统能源网络中的所述关键节点，得到所述第一指标值，然后将所述第一指标值作为对照指标进行计算，构建得到所述第二指标值。

在上述实施例的基础上，如图2所示，步骤S105所述的，将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数，包括：

S201，根据所述关键节点在所述目标能源网络中的权重依次对所述传统能源网络和所述清洁能源网络进行攻击，得到所述第一指标值的变化趋势和所述第二指标值的变化趋势；

具体实施时，考虑到所述传统能源网络和所述清洁能源网络的结构存在不同，可以分别依照所述关键节点在所述传统能源网络和所述清洁能源网络所占权重的不同，依次对所述传统能源网络和所述清洁能源网络进行攻击，攻击方式可以为蓄意攻击和随机攻击，从而得到所述第一指标值的变化趋势和所述第二指标值的变化趋势，如图3所示。

S202，根据所述第二指标值的变化趋势进行误差分析操作，得到所述第二指标值的实际变化趋势；

具体的，所述根据所述第二指标值的变化趋势进行误差分析操作，得到所述第二指标值的实际变化趋势的步骤，包括：

计算所述第二指标值的变化趋势对应的置信区间；

在所述置信区间内与所述第一指标进行比对，得到所述第二指标值的实际变化趋势。

具体实施时，可以通过样本数据计算得到所述第二指标值的变化趋势对应的置信区间，然后在所述置信区间内与所述第一指标进行比对，得到所述第二指标值的实际变化趋势。

S203，将所述第二指标值的实际变化趋势与所述第一指标值的变化趋势进行比对，得到所述测量参数。

在去除掉误差数据后，将所述传统能源网络对应的所述第二指标值的实际变化趋势与所述第一指标值的变化趋势进行比对，得到所述测量参数，提高了测度的精确性。

与上面的方法实施例相对应，参见图4，本公开实施例还提供了一种能源网络安全测度系统40，包括：

建立模块401，用于根据传统能源网络建立目标能源网络，其中，所述目标能源网络包括所述传统能源网络和清洁能源网络；

计算模块402，用于根据所述目标能源网络计算供需缺口；

识别模块403，用于根据所述供需缺口识别关键节点；

剔除模块404，用于将所述目标能源网络中的所述关键节点剔除，得到所述传统能源网络对应的第一指标值和所述清洁能源网络对应的第二指标值；

比对模块405，用于将所述第一指标值和所述第二指标值进行比对，得到测量参数。

在上述实施例的基础上，所述建立模块401还用于：

获取产业关联矩阵和能源转换系数；

结合所述传统能源网络、所述产业关联矩阵和所述能源转换系统建立所述目标能源网络。

图4所示系统可以对应的执行上述方法实施例中的内容，本实施例未详细描述的部分，参照上述方法实施例中记载的内容，在此不再赘述。

参见图5，本公开实施例还提供了一种数据平台50，该数据平台包括：

至少一个处理器；以及，

与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述方法实施例中的能源网络安全测度方法。

本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述方法实施例中的能源网络安全测度方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的能源网络安全测度方法。

下面参考图5，其示出了适于用来实现本公开实施例的数据平台50的结构示意图。本公开实施例中的数据平台可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的数据平台仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图5所示，数据平台50可以包括处理系统(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储系统508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有数据平台50操作所需的各种程序和数据。处理系统501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

通常，以下系统可以连接至I/O接口505：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入模块506；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出模块507；包括例如磁带、硬盘等的存储模块508；以及通信模块509。通信模块509可以允许数据平台50与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种系统的数据平台50，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的系统。可以替代地实施或具备更多或更少的系统。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信系统509从网络上被下载和安装，或者从存储模块508被安装，或者从ROM 502被安装。在该计算机程序被处理模块501执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、系统或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述数据平台中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该数据平台中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该数据平台执行时，使得该数据平台可以执行上述方法实施例的相关步骤。

或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该数据平台执行时，使得该数据平台可以执行上述方法实施例的相关步骤。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。