一種充電站運行狀態風險評估方法與流程
2023-06-11 02:21:31
本發明涉及一種充電站運行狀態風險評估方法，屬於電動汽車充電安全技術領域。
背景技術：
電動汽車作為新能源汽車的主要發展方向之一，越來越受到人們的重視。隨著電動汽車規模化發展以及電池充電站、充換電站等數量增加，對其運行可靠性提出了更高的要求。風險評估是對充換電站內諸多評價因素進行定性或定量分析，然後綜合分析給出各因素風險發生程度，它是充換電站運維過程安全決策中一個重要組成部分。通過對充換電站風險評估，確定發生風險概率較大的因素並採取相應的預防措施，以便防止危險發生。
針對充電設備安全，國內外許多專家學者提出多種風險評估策略並應用於實際系統中。國外相關研究主要實現了對地下電纜保護裝置的故障風險分析，用風險優先權重數對故障形式和風險程度進行了評分，使風險可以進行量化分析。國內研究主要有採用模糊推理方法並基於風險理論推理出電壓的脆弱度。但是，國內外針對電動汽車充換電站風險評估的研究相對較少，制約了電動汽車規模化的發展。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種充電站運行狀態風險評估方法。
為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：
一種充電站運行狀態風險評估方法，包括，
定義充電站若干個一級風險評估指標，每個一級風險評估指標包含若干個二級風險評估指標；
運用模糊層次分析法，對一級風險評估指標進行單層次模糊分析；
運用模糊層次分析法，對二級風險評估指標進行多層次模糊綜合評估；
根據多層次模糊綜合評估結果，計算風險評估值。
一級風險評估指標集合為u＝{u1,…,ui,…,un}，ui為第i個一級風險評估指標，1≤i≤n，n為定義的一級風險評估指標總數，ui＝{ui1,…,uij,…,uim}，uij為第i個一級風險評估指標中的第j個二級風險評估指標，1≤j≤m，m為第i個一級風險評估指標中的二級風險評估指標總數。
一級風險評估指標包括工人素質u1、設備狀況u2、環境條件u3和安全管理u4；工人素質u1包括安全防範意識u11、操作熟練程度u12、教育培訓時間u13和工作強度安排u14；設備狀況u2包括安全防護裝置u21、保養檢修頻率u22、關鍵性能參數u23和設備技術狀態u24；環境條件u3包括安全警示標誌u31、場地開放程度u32、設備布局情況u33和氣候條件限制u34；安全管理u4包括領導安全意識u41、規章制度制定u42、機構人員設置u43和職能部門作用u44。
對一級風險評估指標進行單層次模糊分析的過程為，
定義評價等級集合v＝{v1,…,vk,…,vs}，vk為第k個評價等級，1≤k≤s，s為評價等級總數；
採用層次分析法確定各風險評估指標的權重，
wi＝{wi1,…,wij,…,wim}；
其中，wi為ui的權重集合，wij為uij的權重，
利用專家打分發確定各一級風險評估指標的評估矩陣，
其中，ri為ui的評估矩陣，rjk為第j個二級風險評估指標的第k個評價等級的評估值；
則一級風險評估指標的評估模型為，
bi＝wi×ri＝[bi1,bi2,…,bik,…,bis]
其中，bi為ui的評估模型，為ui第k個評價等級評估結果。
評價等級包括絕對安全v1、安全v2、一般v3、危險v4和非常危險v5。
對二級風險評估指標進行多層次模糊綜合評估的過程為，
所有風險評估指標的權重矩陣為，
充電站的評估矩陣為，
綜合評估結果為c＝w×r。
風險評估值f＝c×s，其中s為評價等級集合對應的分數向量。
本發明所達到的有益效果：本發明兼顧了充換電站風險評估各因素間存在的模糊性和層次性，並通過專家經驗打分表明確各因素在評估中表現，使風險評估更具客觀性，實現了電動汽車充換電站安全運行，將危險損失降至最小。
附圖說明
圖1為本發明的流程圖；
圖2為本發明評估體系圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
如圖1所示，一種充電站運行狀態風險評估方法，包括以下步驟：
步驟1，定義充電站若干個一級風險評估指標，每個一級風險評估指標包含若干個二級風險評估指標。
一級風險評估指標集合為u＝{u1,…,ui,…,un}，ui為第i個一級風險評估指標，1≤i≤n，n為定義的一級風險評估指標總數，ui＝{ui1,…,uij,…,uim}，uij為第i個一級風險評估指標中的第j個二級風險評估指標，1≤j≤m，m為第i個一級風險評估指標中的二級風險評估指標總數。
步驟2，運用模糊層次分析法，對一級風險評估指標進行單層次模糊分析。
對一級風險評估指標進行單層次模糊分析的過程為：
定義評價等級集合v＝{v1,…,vk,…,vs}，vk為第k個評價等級，1≤k≤s，s為評價等級總數；
採用層次分析法確定各風險評估指標的權重，
wi＝{wi1,…,wij,…,wim}；
其中，wi為ui的權重集合，wij為uij的權重，
利用專家打分發確定各一級風險評估指標的評估矩陣，
其中，ri為ui的評估矩陣，rjk為第j個二級風險評估指標的第k個評價等級的評估值；
則一級風險評估指標的評估模型為，
bi＝wi×ri＝[bi1,bi2,…,bik,…,bis]
其中，bi為ui的評估模型，為ui第k個評價等級評估結果。
步驟3，運用模糊層次分析法，對二級風險評估指標進行多層次模糊綜合評估。
二級風險評估指標進行多層次模糊綜合評估的過程為：
所有風險評估指標的權重矩陣為，
充電站的評估矩陣為，
綜合評估結果為c＝w×r。
步驟4，根據多層次模糊分析結果，計算風險評估值；風險評估值f＝c×s，其中s為評價等級集合對應的分數向量。
以如圖2所示為例，一級風險評估指標包括工人素質u1、設備狀況u2、環境條件u3和安全管理u4；工人素質u1包括安全防範意識u11、操作熟練程度u12、教育培訓時間u13和工作強度安排u14；設備狀況u2包括安全防護裝置u21、保養檢修頻率u22、關鍵性能參數u23和設備技術狀態u24；環境條件u3包括安全警示標誌u31、場地開放程度u32、設備布局情況u33和氣候條件限制u34；安全管理u4包括領導安全意識u41、規章制度制定u42、機構人員設置u43和職能部門作用u44。
二級風險評估指標專家經驗打分表如表一所示，
表一二級風險評估指標打分表如
根據表一，建立風險評估指標的權重矩陣和充電站的評估矩陣；
風險評估指標的權重矩陣具體如表二所示，
表二模糊評價項目表
其中，評價等級包括絕對安全v1、安全v2、一般v3、危險v4和非常危險v5。充電站的評估矩陣為，
綜合評估結果為，
風險評估值如表三所示，
表三風險評估值
f＝c×s＝[76.73,76.50,77.21,77.26]t。
其中，s具體如表四所示，
表四評價等級對應的分數
上述方法兼顧了充換電站風險評估各因素間存在的模糊性和層次性，並通過專家經驗打分表明確各因素在評估中表現，使風險評估更具客觀性，實現了電動汽車充換電站安全運行，將危險損失降至最小。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護範圍。