[发明专利]一种输电线路自然灾害风险预警方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路风险预警技术，尤其涉及一种输电线路自然灾害风险预警方法。

背景技术

架空输电线路是电网的重要组成部分，作为电能传输载体，长期暴露野外，它的安全稳定运行直接影响着电力系统运行状况，随着近年来电网架构和建设越来越密，电力系统容量逐年增大，雷电灾害、覆冰灾害、山火灾害、地质灾害、大风灾害等自然灾害严重影响电网安全，现有技术针对这些自然灾害的研究工作主要集中在监测技术创新、在线装置研制和事后统计分析上，输电线路运维人员的灾害风险应对策略分两方面，一为根据历史故障和专家经验人为划定灾害高发区域，进行长期巡视和计划检修，造成过巡视和欠巡视；另一方面是安装监测装置，对灾害进行监视和告警，但受制于电源、通信和工作环境的限制，应用效果不佳。同时，现行策略还存在两方面的问题，一为仅利用实时气象数据，未考虑自然灾害与气象预报关系；另一方面数据协同分析不够，策略的生成多根据少量致灾因子状态，造成风险分析结果片面、决策混乱，预警效果大打折扣。基于以上原因，亟需科学的分析方法，结合输电线路历史故障记录、实时监测数据和气象预报信息，分析灾害发生因子，确定线路本体整体风险程度，并加以预警。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种输电线路自然灾害风险预警方法，以解决现有技术中对输电线路自然灾害风险评估方面只利用实时气象数据，未考虑自然灾害与气象预报关系和数据协同分析不够，策略的生成只根据少量致灾因子状态，造成风险分析结果片面、决策混乱，预警效果差等问题。

本发明技术方案：

一种输电线路自然灾害风险预警方法，它包括下述步骤：

步骤1、建立风险因子层次结构：将影响雷电灾害、覆冰灾害、山火灾害、地质灾害和大风灾害的风险因子根据层次分析法分别划分为目标层、准则层和指标层；

步骤2、构建判断矩阵：根据目标层与准则层、准则层与指标层中的风险因子之间的父子关系，对同一父风险因子的所有子风险因子进行两两比较，按照相对重要度，构建判断矩阵，在目标层与准则层风险因子之间和准则层与指标层风险因子之间分别构建判断矩阵；

步骤3、计算子风险因子相对父风险因子的权值及子风险因子之间的相对权值；

步骤4、对目标层与准则层风险因子之间及准则层与指标层风险因子之间建立的判断矩阵进行可行性判断，检验判断矩阵的可行性；

步骤5、利用目标层与准则层之间，准则层与指标层之间的子风险因子相对父风险因子权值及子风险因子之间的相对权值，计算目标层与指标层风险因子的整体权值；

步骤6、灾害风险评估总扣分：以目标杆塔为评估对象，根据指标层风险因子扣分表，得到指标层风险因子的实际扣分值，并通过评估总扣分计算公式得到灾害风险评估总扣分值；

步骤7、根据灾害风险评估总扣分值将自然灾害进行划分等级进行预警。

步骤2所述的判断矩阵表达式如下：

式中：i、j为子风险因子；x为i、j子风险因子的父风险因子；n为子风险因子个数；

为i因子相对j因子的相对重要度；为判断矩阵；

步骤3所述的各子风险因子相对父风险因子的权值计算公式为:

式中：i、j为子风险因子；x为i、j子风险因子的父风险因子，n为子风险因子个数；为i子风险因子相对j子风险因子的相对重要度；为i子风险因子相对父风险因子x的权值；各子风险因子之间相对权值计算公式为：

式中：为i子风险因子相对父风险因子x的权值；为为j子风险因子相对父风险因子x的权值；为i子风险因子相对j子风险因子的权值。

步骤4所述的检验判断矩阵的可行性的方法为，通过公式

计算可行性比值，式中：i、j为子风险因子；n为子风险因子个数；为i子风险因子相对j子风险因子的相对重要度；为i子风险因子相对j子风险因子的权值；Z为可行性比值，则判断矩阵满足可行性要求。

步骤5所述的目标层与指标层风险因子的整体权值计算公式为：

式中：为准则层风险因子y相对其目标层父风险因子x的权值；为指标层风险因子i相对其准则层父风险因子y的权值；为指标层风险因子i相对目标层风险因子x的整体权值。

步骤6所述的评估总扣分计算公式为：