[发明专利]架空输电线路隐形故障预测及处理方法

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隐形故障预测及处理方法。

背景技术

电力系统作为生产、输送和供应电力的庞大系统，与社会经济运行和人们的日常生活密切相关，停电事故影响深远。传统故障检修一贯执行的定期维修制度存在着很多不合理性，不仅造成设备的不必要停电或者重复停电，也造成了许多人力、财力的浪费，并严重影响电力设施可靠性水平的提高。多次重复停电：比如停一次做变电工作(线路受累)、再停一次做线路工作(变电设备受累)，与一次停电将变电、线路设备工作全部做完，可靠性计算指标一样，但前者明显不合理，事实上该条线路或变电间隔受累时并不能马上投入运行，在一个周期内不可利用的时间翻倍，电网的安全风险也因此加大，而且本来可以结合的工作只需一次停复役操作，现在需要两次停复役操作，加大了变电运行、调度工作人员的工作量，增大了安全风险。因此，电力系统未出现故障，对隐形故障进行预测及处理，避免停电修复电网具有重要意义。

目前，电力系统隐形故障预测与处理的方法有基于优化技术的方法、人工神经网络、粗糙集理论等，这些方法从不同的途径去探索隐形故障问题。由于架空输电线路运行中呈现多种运行状态，具有较大的随机性和不确定性，多数传统状态评估方法难以描述具有多态性的事件，把状态评估仅分为正常和故障两种分析；在评估效率、评估精度及评估规模方面，各种传统评估算法差异较大。对于输电线路运行状态的评估过程，传统方法只能确性地给出各负荷点的薄弱环节，但是，一般都不能给出各个元件或某个原件在整个系统可靠性中所占的地位，并且计算模型复杂、计算工作量随系统规模成指数关系增加，不能快速找到造成隐形故障的原件，及时处理隐形故障。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种架空输电线路隐形故障预测及处理方法，通过基于小世界网络层和贝叶斯网络的混合推荐网络，本发明以架空输电线路为对象，构建输电线路运行状况的小世界网络与贝叶斯网络的混合推荐网络数学模型，利用小世界网络的高聚类性与贝叶斯网络的双向推理技术，对架空输电线路隐形故障进行有效、精确的预测，当存在隐形故障是能够及时准确找出故障处理方法，切实保障输电线路的健康预警。

本发明涉及一种架空输电线路隐形故障预测及处理方法，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。

所述小世界网络层是有若干个小世界网络模型构成，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单元为节点，单元间有相互依赖关系相连，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，该小世界网络反映输电线路的单元之间的连接关系。

贝叶斯网络又称信念网络或是有向无环图模型，是一种概率图型模型，是一种条件概率表集合，有向无环图中每一节点表示一个随机变量，可以是直接观测变量或隐藏变量，而有向表示随机变量间的条件依赖，条件概率表中的每个元素对应有向无环图中唯一的节点，存储此节点对其直接前驱节点的联合条件概率。贝叶斯网络有一个极为重要的性质，就是我们断言每个节点在其直接前驱节点的值制定后，这个节点条件独立于所有非直接前驱前辈节点。

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

(1)外观情况：基础轻微风化、腐蚀、裂纹、破损、烧伤，金属部分轻微锈蚀，金属基础无断裂、变形，基础本体无位移、扭转、有轻微上拔或沉降，基础立杆外漏接近或达到设计要求、混凝土电杆底盘、拉盘深埋及卡盘位置基本符合设计要求；

(2)地质情况：地质状况稳定，无塌方、滑坡、有冲刷现象

(3)防护设施情况：回填土完好、护坡、挡土墙、排水沟等设施状况基本稳定，有逐步摔坏的趋势。