[发明专利]架空输电线路的运行状态评估的数学模型的建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统，具体涉及一种架空输电线路的运行状态评估的数学模型的建立方法。

背景技术

输电线路作为电网中极其重要的组成部分，其运行安全性和可靠性越来越受到电力系统运行、管理和科研人员的重视。随着我们输电线路总长度和运输容量的不断增长，输电线路巡视、检修等运行管理的难度也越来越大，所以寻求一种输电线路运行状态及运行状态评估有效方法对输电线路安全可靠运行十分重要。目前已有很多学者在输电线路评估领域进行了大量的研究。譬如提出了架空输电线路覆冰状态评估专家系统，基于Delphi法和分层模糊的输电线路状态评价，这两种方法很大程度依赖与专家的主观意见，这就导致最终的评估结果存在一定的偏差，只是单纯考虑主观，未将主观与可观联系在一起，过于片面。针对目前超高压输电线路状态变量化评估方法较少，在数据不全的情况下，无法实时有效的分析整个输电线路运行状况。

针对以上问题，本发明提出一种基于小世界网络层与贝叶斯网络混合推荐网络的架空输电线路的运行状态评估的数学模型的建立方法。根据建立的数学模型，利用小世界网络的高聚类性与贝叶斯网络的基本理论分析输电线路的运行状态评估，避免的主观意识，将主观与可观联系在一起，通过数学模型不仅能够实现对输电线路运行状态的有效预测，同样能够分别观测不同输电线路的运行状况，能够快速解决问题，使得预测的输电线路的运行状态更接近真实情况。

发明内容

为了解决当先前架空输电线路运行状态及时监测，将主观与可观联系一起，减少检测误差。本发明设计一种基于小世界网络层与贝叶斯网络混合推荐网络的架空输电线路的运行状态评估的数学模型的建立方法。提供一种实现有效检测、准确性良好，将主观与客观联系一起，减少检测误差，实现输电线路运行状态评估实时有效。

本发明涉及架空输电线路的运行状态评估的数学模型的建立方法，架空输电线路包括基础及防护设施、塔杆、导地线、绝缘子串、金具、防雷设施及接地装置、线路防护区、同道环境8个单元。上述所述建立的数学模型为小世界网络层与贝叶斯网络混合推荐网络，小世界网络层有若干个小世界网络组成。

所述小世界网络模型是一类具有较短的平均路径长度，并具有较高聚类系数的网络的总称，本发明所建立的小世界网络以输电线路的组成单元为节点，单元间有相互连接关系连接在一起，根据单元间相互连接关系建立一个大社区，利用模块优化方法将大社区划分成小集团，该小集团就形成了小世界网络，上述所述的大社区为整个架空输电线路，小世界网络为组成该架空输电线路的各个输电支路，之所有利用优化方法将整个架空输电线路分化成小世界网络，利用的小世界网络的高聚类性质，减少人为划分支路的误差，使得各个输电支路模块化更准确，也便于检测与处理输电线路的问题。

贝叶斯网络是一种不确定性知识表达与推理模型，推理原理基于贝叶斯概率理论，推理过程实质上就是概率计算，即一个事件会不会发生取决与该事件在先验分布中已经发生过的次数，设A₁,A₂,...A_n是两两互斥的事件，切先验概率P(A₁)≥0，另一个事件B总是与A₁,A₂,...A_n之一同时发生，其发生概率P(B|A_k)已知，则贝叶斯计算后验概率为：

本发明正是利用贝叶斯网络作为一种不确定性的因果推理模型，结合历史信息和小世界网络与贝叶斯网络结构，利用贝叶斯网络结构链规则和条件独立性将联合概率分解，利用优化算法，利用独立条件，求出任以节点的状态概率，将信息反馈给小世界网络，分析整个架空输电线路运行情况。

上述所述的架空输电线路对应的8个单元分别对应不同的状态变量，根据8个单元对应各状态变量的劣化严重程度的轻重，从轻到重依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级，架空输电线路包括的8个单元对应的各种状态变量的劣化严重程度的轻重等级划分标准：

1)基础单元包括：外观情况、地质状况与防护设置情况三个状态量。

I级

(1)外观情况：基础无风化、腐蚀、裂纹、破损、烧伤，金属部分无锈蚀，金属无断裂、变形，基础本体无位移、扭转、上拔、沉降，基础立杆外漏、混凝土电杆底盘、拉盘深埋及卡盘位置符合设计要求；

(2)地质情况：地质状况稳定，无塌方、滑坡、冲刷现象；

(3)防护设施情况：回填土完好、护坡、挡土墙、排水沟等设施状况良好、稳定。

II级