[发明专利]一种架空输电线路最佳经济寿命区间评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体地说是一种架空输电线路最佳经济寿命区间评估方法。

背景技术

作为电网的重要组成部分，输电线路长期处于环境恶劣的野外且运行工况复杂多样，因此在未达到预期设计寿命之前就有可能出现故障率偏高、部件更换频繁等情况。对具有一定役龄的输电线路进行寿命评估，可以有效避免因过高的故障率或频繁的维护修理而造成的大量直接经济损失，并且在减少停电造成的电网高风险运行后果和间接经济损失方面更有不可估量的作用。在电网的全寿命周期资产管理中，输电线路寿命预测能够实现电网设备间的寿命匹配，提高设备利用率，减少电力企业运营成本。此外，随着我国电网规模的不断扩大和电网结构的日益复杂，合理的输电线路退役时间还可用于指导未来电网的规划、升级和改造。

以往基于威布尔分布或指数分布的故障率预测模型仅仅将役龄作为主变量，并没有考虑其他因素对故障率的影响，而且对故障后果的严重程度不加以区分，难以精细化计算故障成本和维修成本。

输变电设备故障率预测结果的误差和全寿命周期成本部分参数粗略计算的主观性使得采用定值计算的经济寿命结果有一定的偏差，进而对指导输变电设备退役造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种架空输电线路最佳经济寿命区间评估方法，其充分考虑不确定信息对线路经济寿命评估结果的影响，以提高结果的可信度和合理性。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种架空输电线路最佳经济寿命区间评估方法，其特征在于，

首先，根据历史统计资料，整理和分类输电线路外部运行环境和自身质量状况评估指标，利用模糊综合评价法和层次分析法分别计算各指标隶属度和权重；

接着，根据故障后果严重程度将故障分为一般故障(线路缺陷、设备异常、轻微故障)、较大故障(造成七到八级电网事故或同等严重故障)和严重故障(造成一到六级电网事故或同等严重故障)三种类型，通过最小二乘支持向量机结合输电线路的役龄、外部运行环境和自身质量状况相关数据对输电线路的三种故障率分别进行训练输出和误差计算，得到输电线路的故障率预测模型；

最后，将区间分析法引入到全寿命周期成本理论中，由待评估线路故障率区间计算故障成本和维修成本并将各成本指标区间化，以年均成本最小为目标求解最优的输电线路退役时间范围，消除单一定值的偏差，最终得到输电线路的最佳经济寿命区间。

利用本发明判断出的线路最佳经济寿命区间，可以制定线路退役标准。如果线路运行时间超过最佳经济寿命区间，则线路退役；如果未超过最佳经济寿命区间，则线路继续运行。

本发明充分考虑了输电线路野外运行环境恶劣、地域跨度大等特点，同时解决了不同类型输电线路难以给出统一寿命终止标准的问题。

本发明采用以下具体步骤：

步骤1)，输电线路外部运行环境和自身质量状况评估因素集、指标集和评语集的建立，

将因素集及各下层指标均分为4个评语等级，即评语集为V＝{v₁,v₂,v₃,v₄}＝{良好，尚好，一般，不良}；

步骤2)，输电线路外部运行环境和自身质量状况评估指标隶属度和权重的计算，

指标隶属度的计算如下：通过制作评价表给各位专家，根据专家的评定情况计算各个指标的隶属度，指标隶属度r_ij的计算公式如下：

rij=PijPtotal]]>

式中，P_ij表示认为因素集中第i指标属于评语v_j的专家人数，P_total表示参加评定的专家总人数，i＝1，2，…，u，u为因素集中的指标个数，j＝1-4，在求得指标集的隶属度之后，可得因素集模糊隶属度矩阵R；

指标权重的确定采用层次分析法(AHP)中的“9分度法”，经过专家排序计算后，可得因素集各指标权重向量W；

步骤3)，外部运行环境和自身质量状况的综合评估及评分，其模糊综合评估向量B的计算公式如下：

B＝WoR