CN110490452A - 一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 - Google Patents
一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110490452A CN110490452A CN201910758551.7A CN201910758551A CN110490452A CN 110490452 A CN110490452 A CN 110490452A CN 201910758551 A CN201910758551 A CN 201910758551A CN 110490452 A CN110490452 A CN 110490452A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transmission line
- overhead transmission
- evaluation index
- index
- change rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 94
- 230000032683 aging Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 114
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 31
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 31
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 5
- 208000014674 injury Diseases 0.000 claims description 5
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 12
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- SBNFWQZLDJGRLK-UHFFFAOYSA-N phenothrin Chemical compound CC1(C)C(C=C(C)C)C1C(=O)OCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 SBNFWQZLDJGRLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012954 risk control Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
- G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Operations Research (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开了一种架空线路老化状态多指标综合评级方法,首先选取架空线路的多项评价指标,对取样架空线路的样本进行多项评价指标试验检测,根据出厂试验数据和实际试验数据变化率。根据得到的试验数据变化率建立评价指标赋分规则,根据得到的评价指标赋分规则对架空线路样本的每一项评价指标赋予得分分数。计算各项评价指标的权重值。最后根据各项评价指标的权重值和各项评价指标的得分分数计算,得到架空线路样本的老化程度总体评分。本申请的方法能够将老化状态的多指标进行综合考量并且将多项评价指标进行量化评价,准确的对架空线路的老化状态进行评估,减少通过在线检测设备及经验判断存在的评价片面、滞后或不准确的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路状态评价技术领域,特别涉及一种架空线路老化状态多指标综合评级方法。
背景技术
架空导线和架空地线是输电线路的主要组成部分,在电力系统中承担输送电能及保护线路安全的作用,由于长期暴露在大气环境中运行,不仅要承受正常机械荷载及电力负荷的作用,还要经受风、雪、雨水、雷电、污染等各种自然条件的影响。无论是正常运行环境的自然老化,还是恶劣气候或工业污染的恶劣环境,都会造成架空导、地线的老化及腐蚀,加之运输、安装及运维过程中的可能造成的机械损伤及外力破坏,都将降低架空导、地线的使用性能,严重时可能造成电力中断及电气灾害。
监控或更换老旧导、地线是排除线路故障隐患的重要手段之一,但针对导、地线长期运行后的老化状态评估的检测方法、评级方法、运行风险,国内外鲜有相关的研究报告及成果,目前,输电线路的老化状态及健康状况主要由线路运维人员通过巡视观察、在线监测以及历史运维经验进行评估,但现场巡维仅能观测到温度、弧垂、断股、散股、漂浮物等指标,较为表象及片面;在线监测存在监测设备不足、设备状态感知不准等问题,缺乏对导、地线综合机械性能、电气性能、保护层状态、雷电损伤情况及腐蚀情况等方面的评价,导、地线老化是一个长期的、变化的过程,通过在线监测设备及经验判断都存在评价片面、滞后或不准确的情况,不利于隐患排查及风险控制;另外,运维人员根据经验及一致的运行年限进行导、地线的更换检修,造成一些运行时间较长但老化程度较轻的导、地线过度更换,浪费人力物力。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足,提供了一种架空线路老化状态多指标综合评级方法,将老化状态的多指标进行综合考量并且将多项评价指标进行量化评价,准确的对架空线路的老化状态进行评估,减少通过在线检测设备及经验判断存在的评价片面、滞后或不准确的情况发生。
为了解决上述技术问题本发明提供一种架空线路老化状态多指标综合评级方法,所述方法包括:
选取架空线路的多项评价指标;
获取架空线路样本的各项所述评价指标的出厂试验数据和实际试验数据;
根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述架空线路样本的试验数据变化率;
根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则;
根据所述评价指标赋分规则赋予所述架空线路样本的各项所述评价指标的得分分数;
利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值;
根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分。
优选的,所述评价指标包括:整体拉断力、直径、损伤程度、抗拉强度、伸长率、扭转次数、电阻率、镀层厚度以及运行年限。
优选的,所述根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述镀层厚度变化率包括:
获取所述架空线路样本可见镀层外沿上的多个点到所述架空线路样本基体的距离;
根据所述多个点到所述架空线路样本基体的距离计算多个点的镀层厚度变化率;
根据所述多个点的镀层厚度变化率计算所述架空线路样本的镀层厚度变化率。
优选的,所述根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则包括:
将所述架空线路样本的变化率按照升序或者降序排列;
获取所述架空线路样本的变化率中的最大值、最小值以及第一平均值;
计算大于所述第一平均值且小于所述最大值的所有所述架空线路样本的变化率的第二平均值;
计算大于所述最小值且小于所述第一平均值的所有所述架空线路样本的变化率的第三平均值;
根据所述第一平均值、所述第二平均值以及所述第三平均值建立指标评级区间;
根据所述指标评级区间建立所述评级指标赋分规则。
优选的,所述利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值包括:
对各项所述评价指标进行重要程度两两比较,以及,根据重要程度进行赋值,得到判断矩阵;
根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值。
优选的,所述根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值包括:对所述判断矩阵进行各列求和、每一列归一化处理、特征向量计算以及特征向量的归一化处理,得到各项所述评价指标的权重值。
优选的,所述根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值还包括:对所述判断矩阵进行一致性检验,所述一致性检验公式为:
优选的,所述根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分的计算公式为:
优选的,所述方法还包括:根据所述老化程度总体评分建立架空线路老化状态程度评级判断标准。
本申请实施例提供的技术方案的有益效果:首先通过对架空线路的理化及电气试验研究的结果选取架空线路的多项评价指标,之后根据规定的取样要求对在运或退运的架空线路进行取样,对取样架空线路的样本进行所述多项评价指标试验检测,得到架空线路样本的各项所述评价指标的出厂试验数据和实际试验数据。根据所述出厂试验数据和所述实际试验数据变化率。根据得到的试验数据变化率建立评价指标赋分规则。其中,每一项评价指标都建立了评价指标赋分规则。再根据得到的评价指标赋分规则对所述架空线路样本的每一项评价指标赋予得分分数。利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值。最后根据得到的各项所述评价指标的权重值和得到的每一项评价指标的得分分数计算,得到所述架空线路样本的老化程度总体评分。本申请的架空线路老化状态多指标综合评级方法能够将老化状态的多指标进行综合考量并且将多项评价指标进行量化评价,准确的对架空线路的老化状态进行评估,减少通过在线检测设备及经验判断存在的评价片面、滞后或不准确的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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发明的一些实施例,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他的附图。
图1为本申请实施例提供的架空线路老化状态多指标综合评级方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的钢线镀锌层厚度变化率取点示意图。
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、完整的描述,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。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,为本申请实施例提供的架空线路老化状态多指标综合评级方法的流程示意图。所述方法包括:
步骤S101:选取架空线路的多项评价指标。
所述实验室检测,通过导、地线理化及电气试验研究的结果,排除变化率不大、初值范围较大、或者跟老化性能恶化无直接关系的导、地线整体直径、节径比、截面积、导、地线单位质量等检测结果;排除难以定量统计的卷绕试验、腐蚀物成分等项目以及检测误差难以避免的镀锌层重量检测结果,最终确定的评价指标包括导、地线整体拉断力;铝股、钢线、铝包钢线等单丝的直径、损伤深度(机械损伤深度、雷电损伤深度、腐蚀坑深度)、抗拉强度、伸长率、扭转次数;铝、铝包钢线及铝合金线的电阻率;单线镀层质量(锌层重量、锌层厚度);导、地线的运行年限等。全面的评价架空导、地线长期运行后外形尺寸、机械性能、电气性能、腐蚀情况、损伤情况的性能变化。
另外,不同类型的导、地线,评价指标略有差异,以三种常见的导、地线为例,钢芯铝(铝合金)绞线、镀锌钢绞线、铝包钢绞线的评价指标为表1所示。
表1评价指标
步骤S102:获取架空线路样本的各项所述评价指标的出厂试验数据和实际试验数据。架空线路样本的各项所述评价指标的出厂试验数据可以通过调用架空线路的原始出厂试验数据,包括理化试验、电气试验以及生产数据而获得,也可以采用若干同型号新线的试验数据获得。各项所述评价指标的实际试验数据通过对架空线路进行检测而获得。本申请通过对多个架空线路样本进行检测,同型号样本量不少于10组,获得多组架空线路样本的出厂试验数据和实际试验数据。导、地线老化状态评估的整体拉断力,铝股、钢线、铝包钢线等单丝的直径,单丝的抗拉强度、伸长率、扭转次数,铝及铝合金单线的电阻率指标根据相应的国家标准进行检测;导、地线的损伤深度及镀层厚度为非标准检测方法,运行年限来源于生产系统实际数据。
本申请除整体拉断力,铝股、钢线、铝包钢线等单丝的直径,单丝的抗拉强度、伸长率、扭转次数,铝及铝合金单线的电阻率等依据国标及行标规定的检测方法外,还涉及部分非标准检测方法的发明,包括:
损伤深度指标包括导体部分及承力部分的单丝腐蚀坑深度、机械损伤深度及放电灼伤深度,该指标采用卡尺、焊缝尺、体式显微镜或3D显微镜等工具测量外层单线(导体最外层及承力芯最外层)上损伤处的最低值与未损伤处深度的差值,并以一个单位长度(一米)内有多少个损伤点核算一个比例,深度测量均值和数量比例乘积为最终的损伤深度值。腐蚀坑分布均匀,直接以差值与未损伤处直径的百分比作为评价指标,放电损伤及机械损伤除了深度测量外,以一个单位长度内的损伤点的个数和面积核算变化率。
步骤S103:根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述架空线路样本的试验数据变化率。具体的,所述根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述镀层厚度变化率包括:
获取所述架空线路样本可见镀层外沿上的多个点到所述架空线路样本基体金属的距离;
根据所述多个点到所述架空线路样本基体金属的距离计算多个点的镀层厚度变化率;
根据所述多个点的镀层厚度变化率计算所述架空线路样本的镀层厚度变化率。
所述镀层厚度是指,采用金相检测、扫描电镜观察的方法观察单丝横截面并进行镀层厚度的测量,更为准确、客观的评价导、地线镀层质量下降的情况。评价以镀层相对完好的内层单线镀层厚度或者同根单线内侧区域镀层厚度的最大值作为原始镀层厚度,作为示例性实施例,镀层厚度的变化率可以采用以下方法进行测量、计算:
(1)如图2所示,AB两点以下部分弧线代表锌层消失的部分,AB两点以上的弧线代表可见锌层的部分,大致测量锌层消失的部分(AB点以下弧线)占总体周长的比例S(%);
(2)测量可见锌层部分的锌层厚度,从A、B点处开始测量同样间距多个点(一般5个点)的锌层厚度值;
(3)以AB段以上弧线上测量的锌层厚度最高点为原始厚度,计算其他四个点的锌层变化率并取平均值E1(%),AB段以下锌层完全腐蚀,变化率E2为-100%;
锌层厚度的变化率计算公式为:R=E1×(1-S)+E2×S
(4)该数值为负数,表示钢线镀锌层厚度的降低比例。
所述检测结果的变化率计算,采用导、地线出厂时与长期运行后各评价指标检测结果的变化率进行老化状态的定量评价,以避免定性评价及单一指标评价的模糊性及片面性,如无法获取同一段导、地线的原始数据,以多组同型号全新导、地线的性能指标平均值作为基础数据进行变化率计算。
步骤S104:根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则。
具体的,所述根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则包括:
将所述架空线路样本的变化率按照升序或者降序排列;
获取所述架空线路样本的变化率中的最大值、最小值以及第一平均值;
计算大于所述第一平均值且小于所述最大值的所有所述架空线路样本的变化率的第二平均值;
计算大于所述最小值且小于所述第一平均值的所有所述架空线路样本的变化率的第三平均值;
根据所述第一平均值、所述第二平均值以及所述第三平均值建立指标评级区间;
根据所述指标评级区间建立所述评级指标赋分规则。
样本数量较少时(小于100),架空线路性能下降的变化率基本为偏态分布,将获得的所有样本的实验数据变化率以升序或者降序排列,除铝单线电阻率外,变化率为负值表示性能降低,变化率为正值表示性能良好。依次找出每组数据的最大值a,最小值e以及所有值的第一平均值c,之后计算大于所述第一平均值c且小于所述最大值a的所有所述架空线路样本的变化率的第二平均值b,计算大于所述最小值e且小于所述第一平均值c的所有所述架空线路样本的变化率的第三平均值d,获得了三个划分区间的数据第一平均值c、所述第二平均值b以及所述第三平均值d,通过第一平均值c、第二平均值b以及第三平均值d建立指标评级区间,将单相指标划分为四个等级。若经过数据积累后样本数量足够大,单项指标的概率分布函数更为准确,根据相应的分布形态计算区间节点,为每个区间均匀赋分,得到单项指标的状态等级,示例性实施例如表2所示,铝线直径、铝线抗拉强度等评价指标分别被分为四个评分等级。不同的检测样本,会存在区间节点的数值差异,不应视为保护范围之外。
表2评价指标赋分规则
步骤S105:根据所述评价指标赋分规则赋予所述架空线路样本的各项所述评价指标的得分分数。之后根据架空导线的各项评价指标的变化率对所有架空导线样本的各项评价指标进行打分。
步骤S106:利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值。
本申请提供了导、地线老化状态多指标综合评级的数学模型,本数学模型是基于模糊数学的层次分析法进行计算的,运用了层次分析法的定性与定量结合的计算理念,解决了样本数量较小,各个评价因素的变化量边界不清,无法通过完全的数理统计确定个评价指标对导、地线老化状态的影响程度,运用模糊理论解决导、地线老化状态评估的问题,在一定试验数据研究的基础上,运用一定的专家经验判断,将模糊的老化状态评价转变为定性与定量结合的多指标综合数值评价。本申请提供的数学模型首先要确定评价指标的模糊权向量:为了反映各指标的重要程度,设评价指标集A={A1,A2,…,Am},对各指标A分配给一个相应的权数ai(i=1,2,...m),通常要求ai满足ai≥0;∑ai=1,表示第i个因素的权重,再由各权重组合成一个模糊集合B就是权重集。
采用一致矩阵法进行各项指标的权重计算,构造判断矩阵可采用层次分析法或模糊层次分析法,通常以经验丰富的专家来对各个评价指标两两比较的重要程度进行赋值,可以由一名专家或多名专家结果的拟合结果为准,传统层次分析法与模糊层次分析法赋值规则不同,前者以表3所示的标度及含义构造,后者以表4所示的标度及含义构造,其中α≥81。
表3传统层次法赋值规则
表4模糊层次法赋值规则
两两指标对比赋值之后得到判断矩阵,对判断矩阵进行各列求和、每一列归一化处理、特征向量计算以及特征向量的归一化处理后,即可得到各类型导地线的的权重指标(W%)。
判断矩阵应经过一致性检验,以确保其合理、有效。传统层次分析法通过随机一致性比率C.R.来判断矩阵的一致性,所述根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值还包括:对所述判断矩阵进行一致性检验,所述一致性检验公式为:
其中R.I.表示平均随机一致性指标,这是一个常量,根据阶数可以在量表里查询。当C.R.≤0.1时,认为判断矩阵具有满意的或者可接受的一致性。λmax表示最大特征根,n表示判断矩阵的阶数。
步骤S107:根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分。所述根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分的计算公式为:
其中,Y为老化程度总体评分,n为评价指标的数目,Xi为单项评价指标的权重值,Ai为架空线路样本的单项评价指标的得分分数。另外,还可以根据所述老化程度总体评分建立架空线路老化状态程度评级判断标准。如表5所示,建立架空线路老化程度评级判断标准。依据表5中得分对应的分区确定导地线老化状态等级,Ⅰ级为正常状态、Ⅱ级为注意状态、Ⅲ级为异常状态、Ⅳ为严重状态。
表5架空线路老化程度评级判断标准
导地线分区 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
导地线得分A | 80<A≤100 | 60<A≤80 | 40<A≤60 | 0≤A≤40 |
由以上技术方案可知,本申请提出的一种架空导、地线老化状态多指标评级的方法及模型,包括:已运行或退运架空导、地线的抽样,架空导、地线的实验室性能检测,导、地线检测结果及运行数据的分析计算,导、地线运行后与运行前或与同型号新线检测数据的变化率计算,可量化评估指标的确定,基于层次分析法的各项评估指标权重计算,判断矩阵的一致性验证,单项指标的数理统计及区间节点计算,单项指标的赋分,导、地线总体老化状态评级的数学模型及等级划分标准,导、地线老化程度的状态量定性。本申请为架空导、地线老化状态的评估提供了系统、全面的检测方法及评估模型,为判定输电线路的运行状态及导、地线的健康状况,决定是否进行检修或改造导地线,保证整个电力系统安全可靠运行提供检测方法及数据支撑。
下面结合实施例具体说明本发明关于架空线路老化状态多指标综合评级方法的评级过程。
以钢芯铝绞线材料的架空导线的样本为例,步骤一:获取已投运或退运的架空导、地线样品,取样长度、取样位置以及捆扎、包装方式应满足检测需要及国家标准要求,应提供符合国家标准要求的技术资料,包括但不限于以下内容:导、地线型号,线路名称,投运时间,导、地线所在杆塔号,取样段在档距中的位置,该段档距、线路经过环境区域指标以及历史损坏情况等。
步骤二:对所述架空导、地线样品进行实验室检测,包括导、地线的理化试验、电气试验以及生产数据的调用。
步骤三:根据导、地线的型号及检测试验结果,确定导、地线的评级指标,选取架空线路的多项评价指标为整体拉断力、直径、损伤深度、抗拉强度、伸长率、扭转次数、电阻率、镀锌层厚度、运行年限。
步骤四:根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算待评价样品试验数据变化率;根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则;根据所述评价指标赋分规则赋予所述架空线路样本的各项所述评价指标的得分分数。计算所述导、地线样品各项评价指标样品与出厂时数据比对的变化率,无法查询到出厂数据时,计算导、地线样本与若干(≥10根)同型号新线试验数据的变化率。根据若干导、地线样品的检测数据分析结果对导、地线各项评价指标进行分布频率及区间节点的计算,以钢芯铝线抗拉强度为例,由于样本数量不够庞大,多数检测结果呈现偏态分布,将铝线抗拉强度变化量以升序方式排序,参数变化率为正值时,表明其性能良好,变化率为负值时,其性能降低,性能良好时,应得满分,因此将参数的正值剔除,依次找出每组数据的最小值a,最大值e,所有数据的均值c,以及由a到c组成的数据的均值b,由c到e组成的数据的均值d,以如表6所示:
表6钢芯铝线抗拉强度分区节点
项目 | b | c | d |
铝线抗拉强度 | -20.15 | -10.35 | -6.79 |
根据单项评价指标分布节点,将单项评估级别划分为4个级别,每个级别对应一个分数,四个级别的节点为表6所确定的区间节点,以钢芯铝绞线铝线抗拉强度指标为例,分区范围见表7。
表7钢芯铝线抗拉强度分区范围
根据表7的钢芯铝线抗拉强度分区范围对钢芯铝线样本的抗拉强度进行打分,比如样本M,经过计算抗拉强度的变化率为-8.63,则该样本M的抗拉强度在-10.35<X≤-6.79的氛围之内,该样本M的抗拉强度打分为75分。
步骤五:构造钢芯铝绞线9项评价指标两两比较重要性的判断矩阵,以传统层次分析法为例,构造的判断矩阵如表8所示:
表8 9项评价指标两两比较重要性的判断矩阵
步骤六:验证判断矩阵的一致性,以传统层次分析法为例,判断矩阵满足一致性,可用于权重计算。计算各项评价指标在老化状态评价中的权重,对判断矩阵进行各列求和、每一列归一化处理、特征向量计算以及特征向量的归一化处理后,即可得到各类型导地线的的权重指标。以钢芯铝绞线为例,计算出的各项指标权重如表9所示:
表9 9项评价指标的权重值
步骤七:根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分。所述根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分的计算公式为:
比如样本M经过步骤四计算得出整体拉断力得分为50分、直径得分为75分、损伤深度得分为25分、抗拉强度得分为75分、伸长率得分为75分、扭转次数得分为25分、电阻率得分为100分、镀锌层厚度得分为50分以及运行年限得分为50分,最后根据老化程度总体评分的计算公式得到老化程度的总体评分YM=0.35×50+0.04×75+0.18×25+0.15×75+0.05×75+0.14×25+0.02×100+0.04×50+0.02×50=48.5。最后根据表5的架空线路老化程度评级判断标准,样本M的老化程度总体评分处于40<A≤60范围之内,属于异常状态,因此可以得出需要将样本M进行更换检修等处理。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述方法包括:
选取架空线路的多项评价指标;
获取架空线路样本的各项所述评价指标的出厂试验数据和实际试验数据;
根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述架空线路样本的试验数据变化率;
根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则;
根据所述评价指标赋分规则赋予所述架空线路样本的各项所述评价指标的得分分数;
利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值;
根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分。
2.如权利要求1所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述评价指标包括:整体拉断力、直径、损伤程度、抗拉强度、伸长率、扭转次数、电阻率、镀层厚度以及运行年限。
3.如权利要求2所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述根据所述出厂试验数据和实际试验数据计算所述镀层厚度变化率包括:
获取所述架空线路样本横截面可见镀层外沿上的多个点到所述架空线路样本基体的距离;
根据所述多个点到所述架空线路样本基体的距离计算多个点的镀层厚度变化率;
根据所述多个点的镀层厚度变化率计算所述架空线路样本的镀层厚度变化率。
4.如权利要求1所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述根据所述试验数据变化率建立评价指标赋分规则包括:
将所述架空线路样本的变化率按照升序或者降序排列;
获取所述架空线路样本的变化率中的最大值、最小值以及第一平均值;
计算大于所述第一平均值且小于所述最大值的所有所述架空线路样本的变化率的第二平均值;
计算大于所述最小值且小于所述第一平均值的所有所述架空线路样本的变化率的第三平均值;
根据所述第一平均值、所述第二平均值以及所述第三平均值建立指标评级区间;
根据所述指标评级区间建立所述评级指标赋分规则。
5.如权利要求1所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述利用传统层次分析法或模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值包括:
对各项所述评价指标进行重要程度两两比较,以及,根据重要程度进行赋值,得到判断矩阵;
根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值。
6.如权利要求5所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值包括:对所述判断矩阵进行各列求和、每一列归一化处理、特征向量计算以及特征向量的归一化处理,得到各项所述评价指标的权重值。
7.如权利要求5所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述根据所述判断矩阵利用传统层次分析法和模糊层次分析法计算各项所述评价指标的权重值还包括:对所述判断矩阵进行一致性检验,所述一致性检验公式为:
8.如权利要求1所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述根据各项所述评价指标的得分分数和各项所述评价指标的权重值计算所述架空线路样本的老化程度总体评分的计算公式为:
9.如权利要求1所述的架空线路老化状态多指标综合评级方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述老化程度总体评分建立架空线路老化状态程度评级判断标准。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758551.7A CN110490452B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758551.7A CN110490452B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110490452A true CN110490452A (zh) | 2019-11-22 |
CN110490452B CN110490452B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=68551433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910758551.7A Active CN110490452B (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110490452B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112069461A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-11 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种物资抽检结果综合评价方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070156508A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-05 | Gilpin Brian M | Capacity management index system and method |
CN104376205A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-02-25 | 国家电网公司 | 基于信息量权数法的接入配电网分布式电源效益评价方法 |
CN104408549A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 一种城市配电网运行状态评估方法 |
CN106251040A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-12-21 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种对电缆线路进行健康状态评估的方法 |
CN107944641A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-20 | 国家电网公司 | 一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法 |
CN109284901A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-29 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种输电塔线的金属监督评价方法 |
CN109596948A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-09 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种配电线路绝缘状态评价方法 |
-
2019
- 2019-08-16 CN CN201910758551.7A patent/CN110490452B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070156508A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-05 | Gilpin Brian M | Capacity management index system and method |
CN104408549A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 一种城市配电网运行状态评估方法 |
CN104376205A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-02-25 | 国家电网公司 | 基于信息量权数法的接入配电网分布式电源效益评价方法 |
CN106251040A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-12-21 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种对电缆线路进行健康状态评估的方法 |
CN107944641A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-20 | 国家电网公司 | 一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法 |
CN109284901A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-29 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种输电塔线的金属监督评价方法 |
CN109596948A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-09 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种配电线路绝缘状态评价方法 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
DABO ZHANG等: ""Overhead Line Preventive Maintenance Strategy Based on Condition Monitoring and System Reliability Assessment"", 《IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS》, pages 1839 - 1846 * |
刘恬: ""基于状态检修的电缆状态评价及管理体系研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
刘恬: ""基于状态检修的电缆状态评价及管理体系研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》, 15 August 2016 (2016-08-15), pages 3 * |
科技成果: ""云南省110kV及以上输电线路架空导、地线老化程度评估方法研究及标准建立"", 《HTTPS://KGO.CKCEST.CN/KGO/DETAIL/1006/DW_ACHIEVEMENT/ZSPZTUHN5TXSOK1F0JLPNG%253D%253D.HTML》 * |
科技成果: ""云南省110kV及以上输电线路架空导、地线老化程度评估方法研究及标准建立"", 《HTTPS://KGO.CKCEST.CN/KGO/DETAIL/1006/DW_ACHIEVEMENT/ZSPZTUHN5TXSOK1F0JLPNG%253D%253D.HTML》, 12 February 2019 (2019-02-12), pages 1 - 2 * |
黄肖为等: ""基于改进模糊层次分析法的电缆绝缘寿命评估模型"", 《测量与检测技术》 * |
黄肖为等: ""基于改进模糊层次分析法的电缆绝缘寿命评估模型"", 《测量与检测技术》, 30 July 2019 (2019-07-30) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112069461A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-12-11 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | 一种物资抽检结果综合评价方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110490452B (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109520913B (zh) | 一种在役输电线路杆塔及金属构架腐蚀状态的评估方法 | |
CN104200288B (zh) | 一种基于因素与事件间相关关系识别的设备故障预测方法 | |
CN107578169B (zh) | 一种台风灾害条件下的电网关键线路识别方法及装置 | |
CN105466843B (zh) | 一种沿海地区输电线路杆塔腐蚀剩余寿命预测方法 | |
CN105258737A (zh) | 一种工业区输电线路杆塔腐蚀剩余寿命预测方法 | |
CN111523699A (zh) | 一种基于综合状态健康度的架空线路故障概率预测方法 | |
CN115169931B (zh) | 一种基于数字孪生的输电线路安全状态评估方法 | |
CN109459669A (zh) | 10kV配电网单相接地故障区段定位方法 | |
CN112989601A (zh) | 一种基于主客观组合赋权的海底电缆状态评估方法 | |
CN110378549B (zh) | 一种基于fahp-熵权法的输电杆塔鸟害等级评估方法 | |
CN106570259A (zh) | 一种大坝位移数据的粗差剔除方法 | |
CN110288196A (zh) | 输电线路舞动分级预警方法及系统 | |
CN110276536A (zh) | 指数型去模糊化层次分析法的配电网杆塔安全性评估方法 | |
CN115331403B (zh) | 一种供电线路的故障数据可视化分析方法及系统 | |
CN105912857A (zh) | 一种配电设备状态监测传感器的选配方法 | |
CN110490452A (zh) | 一种架空线路老化状态多指标综合评级方法 | |
CN106952029A (zh) | 一种用于对变电设备状态监测装置进行评价的方法及系统 | |
CN105548467A (zh) | 一种杆塔涂漆表面腐蚀安全状态评价方法 | |
CN109711687B (zh) | 一种基于改进熵值法的绝缘子状态模糊评估方法 | |
CN107886194A (zh) | 一种大风灾害下异物挂线故障概率计算方法 | |
CN110544034A (zh) | 一种输电线路交叉跨越风险评估方法 | |
CN107370146A (zh) | 一种计及风随机性影响的直线塔输电线路风偏放电概率在线预警方法 | |
CN106651646A (zh) | 基于模糊综合评判的输电线路覆冰状态评估方法 | |
CN109284901A (zh) | 一种输电塔线的金属监督评价方法 | |
CN116346166A (zh) | 一种配电通信光缆承载状态分析方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |