[发明专利]一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法

权利要求书

1.一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、确定需要进行防雷改造的杆塔；

步骤S2、建立针对杆塔的防雷措施优化选择综合分析模型，确定杆塔防雷措施的初始评价指标，将防雷措施与初始评价指标一一对应，并对防雷措施的初始评价指标进行评分，将评分设为TOPSIS法的初始决策矩阵X；

步骤S3、对初始决策矩阵进行归一化处理得到归一化决策矩阵R；

步骤S4、利用层次分析法求得各初始评价指标的权重，得到加权归一化决策矩阵Z，求出每个初始评价指标的最优、最劣值及正、负理想解；

步骤S5、根据TOPSIS法，获取各个防雷措施与正、负理想解的欧式距离，并获得相对贴近度；

步骤S6、将相对贴近度作为综合评价指标，根据综合评价指标的大小得到防雷措施的优选顺序。

2.根据权利要求1所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11、收集输电线路雷击跳闸数据，计算输电线路各个杆塔的雷击跳闸率；

步骤S12、根据雷击跳闸率的大小，确定杆塔的雷击风险等级，结合历史跳闸情况，确定需要进行防雷改造的杆塔。

3.根据权利要求2所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S11的具体步骤包括：

步骤S111、收集输电线路杆塔号、杆塔型号、杆塔经纬度、杆塔呼高、档距、地形、接地电阻、地闪密度及输电线路中各杆塔的结构图；

步骤S112、收集输电线路的导线型号、导线半径、导线直流电阻、导线分裂数及导线间距；

步骤S113、收集地线型号、地线半径、地线直流电阻、绝缘子串型号、长度、干弧距离的数据并建立雷击输电线路计算统计数据库，并根据杆塔结构图得到各杆塔的根开，根据杆塔的经纬度在地图软件上确定杆塔的左倾角、右倾角、海拔高度以及杆塔的土壤电阻率，通过杆塔之间的档距算出杆塔的导线弧垂及地线弧垂；

步骤S114、在仿真建模软件中建立输电线路杆塔雷击跳闸率模型、雷电流模型、输电线路模型、杆塔模型、接地电阻模型和绝缘子闪络模型；

步骤S115、将所收集的输电线路数据输入到步骤S114的各个模型中，得到每基杆塔的绕击跳闸率及反击跳闸率。

4.根据权利要求2所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S12包括以下步骤：

步骤S121、根据雷暴日确定雷击跳闸率的控制指标；

步骤S122、将输电线路闪络风险等级根据跳闸率与控制指标之间的关系分为若干级；

步骤S123、取跳闸率大于控制指标的级别为需要进行防雷改造的杆塔。

5.根据权利要求1所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S2的初始评价指标包括跳闸率的降低效果、工程费用、改造难易度、维护难易度以及运行寿命，所述防雷措施包括安装避雷器、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加强绝缘水平、加装保护间隙以及安装防雷侧针。

6.根据权利要求1所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

步骤S21、将防雷措施建立成为因素论域U＝{u₁，u₂，...，u_n}；

步骤S22、将初始评价指标建立成为评语论域V＝{v₁，v₂，...，v_m}；

步骤S23、在因素论域U和评语论域V之间进行单因素评价，建立初始决策矩阵X；

初始决策矩阵X的表达式为

7.根据权利要求6所述的一种基于TOPSIS法的输电线路防雷措施优化选择方法，其特征在于，所述步骤S3的归一化决策矩阵R的表达式为：

其中r_mn由下式得到：