CN110544034A - 一种输电线路交叉跨越风险评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种输电线路交叉跨越风险评估方法，包括以下步骤：选择需要评估的风险因子‑确定风险因子‑风险因子无量纲处理‑构建权重‑建立风险评估模型。本发明综合考虑输电线路交叉跨越事故发生时的危害程度、交叉跨越类型、气象因子多种因素，建立较为便捷的交叉跨越风险评估方法，依据本方法的评估结果，能够有效降低巡检作业所投入的人力、物力成本，更能有效避免交叉跨越事故发生。

Description

一种输电线路交叉跨越风险评估方法
技术领域
本发明涉及一种输电线路交叉跨越风险评估方法，属于电力输电线路运维技术领域，具体涉及一种综合考虑多种因素的输电线路交叉跨越风险评估方法。
背景技术
随着高铁、动车与高速公路和城市规模的快速发展，贵州电网输电线路出现的重大交叉跨越区段数量剧增，对输电线路重要交叉跨越区段的安全提出更高要求。
目前，对于交叉跨越、人口密集区等重要区段的运维手段限制条件较多，而常规人工巡检存在效率不高、准确性低等问题，无法较为准确的对输电线路交叉跨越风险进行评估。因此，不能有效降低巡检作业所投入的人力、物力成本，更不能有效避免交叉跨越事故发生。
在现有技术中，公开号为108181635的中国专利公开的一种用于输电线路交叉跨越分析的激光点云分类方法，该专利利用激光点云分类方法，计算输电线路与交跨物之间的净空距离，判断交跨线危险程度，又如公开号为107656261的中国专利公开的架空输电导线交叉跨越距离在线测量系统，该系统采用红外光学测量装置，实现对输电线路交叉跨越垂直距离进行测量；又如公开号为104266686的中国专利公开的输电线路交叉跨越无线监测方法及装置，该专利通过对输电线路交叉跨越无线监测，实现有输电线路交叉跨越无线监测方法存在安全隐患、监测不准确等问题；但上述专利准确与否，对激光点云数据、分类精度要求较高，且计算过程较为繁琐，不能较为简便的给出交跨线路风险等级。
综上所述，目前绝大多数输电线路交叉跨越风险评估方法，均是结合各种测量手段实现对交叉跨越垂直距离测量，其实现手段所需成本较高，且测量精度对传感器性能具有较高要求，同时，目前对输电线路交叉跨越风险评估相关技术，也相对较少。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种输电线路交叉跨越风险评估方法，该输电线路交叉跨越风险评估方法可以解决现有技术缺乏对线路交叉跨越风险评估研究工作，且本方法评估过程较为简洁，准确度较高，能够有效降低巡检作业所投入的人力、物力成本，更能有效避免交叉跨越事故发生。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种输电线路交叉跨越风险评估方法，包括以下步骤：
①选择需要评估的风险因子：选择影响输电线路交叉跨越的风险因子；
②确定风险因子：根据输电线路实际交跨类型，以及对输电线路影响最大的气象因子，确定风险因子：
③风险因子无量纲处理：将步骤②中确定的风险因子，进行无量纲处理，获取无量纲值；
④构建权重：根据无量纲值，获取各风险因子的权重值；
⑤建立风险评估模型：根据权重值和无量纲值，建立风险评估模型。
所述步骤①中，风险因子包括交叉跨越事故发生时的危害程度、交叉跨越类型、气象因子。
所述危害程度包括：正常、注意、异常、严重；交叉跨越类型包括：房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模；气象因子包括：气温、降水量、风速、相对湿度、大气压强。
所述步骤③分为以下步骤：
(3.1)对危害程度和交叉跨越类型进行量化处理，获取危害程度因子数据和交叉跨越类型因子数据；
(3.2)用气象传感器测量气象因子，获取气象因子数据；
(3.2)对步骤(3.1)和(3.2)中的数据进行无量纲处理，获取无量纲值。
所述步骤(3.1)中，危害程度因子数据为1、2、3、4，分别对应危害程度的正常、注意、异常、严重；交叉跨越类型因子数据为1、2、3、4、5，分别对应交叉跨越类型的房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模。
所述步骤③中，无量纲处理公式Z(x)为：
其中，x为影响输电线路交叉跨越的风险因子数据，mean(x)为风险因子数据的平均值，std(x)为风险因子数据的标准差。
所述步骤④分为以下步骤：
(4.1)采用层次分析法，对每个风险因子建立判断矩阵；
(4.2)采用专家打分及9级标度法，并根据重要性，对每个风险因子的判断矩阵进行一致性判断；
(4.3)对判断矩进行阵一致性检验，获取判断矩阵的最大特征向量λmax，以及对应的特征向量w；
(4.4)根据ci＝(λmax-n)/(n-1)，其中n为判断矩阵的阶数，获取一致性指标值ci，然后通过ci值获取一致性比率cr；
(4.5)根据cr的值确定判断矩阵的一致性。
所述步骤(4.5)中，当cr＜0.1时，判断矩阵一致性合格，否则需要重新构建判断矩阵。
所述步骤④中，权重值bw的计算公式为：
bw＝λmaxw
其中，λmax为各风险因子最大特征向量，w为各风险因子特征向量。
所述步骤⑤中，风险评估模型的建立公式y为：
其中，bwi为风险因子i的权重，xi为风险因子i的无量纲值，n为风险因子数量。
本发明的有益效果在于：综合考虑输电线路交叉跨越事故发生时的危害程度、交叉跨越类型、气象因子多种因素，建立较为便捷的交叉跨越风险评估方法，依据本方法的评估结果，能够有效降低巡检作业所投入的人力、物力成本，更能有效避免交叉跨越事故发生。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，一种输电线路交叉跨越风险评估方法，包括以下步骤：
①选择需要评估的风险因子：选择影响输电线路交叉跨越的风险因子；
进一步地，风险因子包括交叉跨越事故发生时的危害程度、交叉跨越类型、气象因子；
所述危害程度根据贵州电网有限责任公司制定《贵州电网设备风险管理办法(修订)》分为正常、注意、异常、严重，并通过基于运行巡视、维护、检修、预防性试验和带电测试(在线监测)等结果，确定危害程度等级与分值，95-100分为正常状态、80-94分为注意状态、70-79分为异常状态、69分以下为严重状态；交叉跨越类型包括：房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模；气象因子包括：气温、降水量、风速、相对湿度、大气压强；
②确定风险因子：根据输电线路实际交跨类型，以及输电对线路影响最大的气象因子，确定风险因子：
③风险因子无量纲处理：将步骤②中确定的风险因子，进行无量纲处理，获取无量纲值；无量纲处理公式Z(x)为：
其中，x为影响输电线路交叉跨越的风险因子数据，mean(x)为风险因子数据的平均值，std(x)为风险因子数据的标准差；
进一步地，具体分为以下步骤：
(3.1)对危害程度和交叉跨越类型进行量化处理，获取危害程度因子数据和交叉跨越类型因子数据；
进一步地，危害程度因子数据为1、2、3、4，分别对应危害程度的正常、注意、异常、严重；交叉跨越类型因子数据为1、2、3、4、5，分别对应交叉跨越类型的房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模；
(3.2)用气象传感器直接测量气象因子，获取气象因子数据；
(3.2)对步骤(3.1)和(3.2)中的数据进行无量纲处理，获取无量纲值。
④构建权重：根据无量纲值，获取各风险因子的权重值；权重值bw的计算公式为：
bw＝λmaxw
其中，λmax为各风险因子最大特征向量，w为各风险因子特征向量；
具体的，由于量化后的不同因子数据在各单位维度之间存在一定的差异性，因此需要消除数据单位维度对结果的影响，即无量纲处理，能够使得处理后的数据标准差为1，且平均值为0；
进一步地，具体分为以下步骤：
(4.1)采用层次分析法，对每个风险因子建立判断矩阵；
(4.2)采用专家打分及9级标度法，并根据重要性，对每个风险因子的判断矩阵进行一致性判断；
(4.3)对判断矩进行阵一致性检验，获取判断矩阵的最大特征向量λmax，以及对应的特征向量w；
(4.4)根据ci＝(λmax-n)/(n-1)，其中n为判断矩阵的阶数，获取一致性指标值ci，然后通过ci值获取一致性比率cr；
(4.5)根据cr的值确定判断矩阵的一致性，当cr＜0.1时，判断矩阵一致性合格，否则需要重新构建判断矩阵。
⑤建立风险评估模型：根据权重值和无量纲值，建立风险评估模型，风险评估模型的建立公式y为：
其中，bwi为风险因子i的权重，xi为风险因子i的无量纲值，n为风险因子数量。

Claims (10)

1.一种输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
①选择需要评估的风险因子：选择影响输电线路交叉跨越的风险因子；
②确定风险因子：根据输电线路实际交跨类型，以及对输电线路影响最大的气象因子，确定风险因子：
③风险因子无量纲处理：将步骤②中确定的风险因子，进行无量纲处理，获取无量纲值；
④构建权重：根据无量纲值，获取各风险因子的权重值；
⑤建立风险评估模型：根据权重值和无量纲值，建立风险评估模型。
2.如权利要求1所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤①中，风险因子包括交叉跨越事故发生时的危害程度、交叉跨越类型、气象因子。
3.如权利要求2所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述危害程度包括：正常、注意、异常、严重；交叉跨越类型包括：房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模；气象因子包括：气温、降水量、风速、相对湿度、大气压强。
4.如权利要求1所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤③分为以下步骤：
(3.1)对危害程度和交叉跨越类型进行量化处理，获取危害程度因子数据和交叉跨越类型因子数据；
(3.2)用气象传感器测量气象因子，获取气象因子数据；
(3.2)对步骤(3.1)和(3.2)中的数据进行无量纲处理，获取无量纲值。
5.如权利要求4所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤(3.1)中，危害程度因子数据为1、2、3、4，分别对应危害程度的正常、注意、异常、严重；交叉跨越类型因子数据为1、2、3、4、5，分别对应交叉跨越类型的房屋、铁路、湖泊、高速公路、城市规模。
6.如权利要求4所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤③中，无量纲处理公式Z(x)为：
其中，x为影响输电线路交叉跨越的风险因子数据，mean(x)为风险因子数据的平均值，std(x)为风险因子数据的标准差。
7.如权利要求1所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤④分为以下步骤：
(4.1)采用层次分析法，对每个风险因子建立判断矩阵；
(4.2)采用专家打分及9级标度法，并根据重要性，对每个风险因子的判断矩阵进行一致性判断；
(4.3)对判断矩进行阵一致性检验，获取判断矩阵的最大特征向量λmax，以及对应的特征向量w；
(4.4)根据ci＝(λmax-n)/(n-1)，其中n为判断矩阵的阶数，获取一致性指标值ci，然后通过ci值获取一致性比率cr；
(4.5)根据cr的值确定判断矩阵的一致性。
8.如权利要求7所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤(4.5)中，当cr＜0.1时，判断矩阵一致性合格，否则需要重新构建判断矩阵。
9.如权利要求1所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤④中，权重值bw的计算公式为：
bw＝λmaxw
其中，λmax为各风险因子最大特征向量，w为各风险因子特征向量。
10.如权利要求1所述的输电线路交叉跨越风险评估方法，其特征在于：所述步骤⑤中，风险评估模型的建立公式y为：
其中，bwi为风险因子i的权重，xi为风险因子i的无量纲值，n为风险因子数量。
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