[发明专利]一种基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评价方法

说明书

本发明属于输电线路风偏评估技术领域，特别涉及一种基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评价方法，包括以下步骤：分析输电线路风偏闪络风险的影响因素，选取评价指标；采用层次分析法‑熵权法计算选取的风偏闪络风险评价指标的权重值；结合微地形数据对评价指标的数据进行修正；构造基于物元可拓模型的风偏闪络风险评估模型进行风险评估；判断预警等级。本发明的评价方法能够定性与定量分析相结合来全面评估杆塔单元的风险情况且风险评估结果客观准确。

技术领域

本发明涉及输电线路风偏评估技术领域，特别涉及一种基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评价方法。

背景技术

受全球气候变化加剧的影响，近年来异常天气增多，强对流天气带来的大风时有超过线路的设计风速，因风灾造成的输电线路故障给电力系统带来了巨大损失。对输电线路造成危害的风主要有台风、飑线风、龙卷风、局部旋风；风害导致的线路故障包括风偏跳闸、杆塔损坏等，风刮异物易造成线路外破跳闸。极端天气来临时，由于缺乏有效的输电线路风偏治理方法，无法对输电线路风偏进行有效的治理。

在强对流天气下经常会引起大风及其强降雨，输电线路经常发生因气象因素导致的重大事故，如：雷击跳闸、风偏闪络、断股、倒塔、断线等事件。因大风天气导致的风偏闪络使得线路跳闸，严重影响电力系统的正常运行。

目前，国内外对输电线路风偏的研究针对某杆塔单元的风偏闪络评估较少，主要集中在风偏角与最小空气间隙的计算方面。例如，有专家学者提出一种基于二维笛卡尔坐标系计算耐张塔的最小空气间隙的方法，结合降雨修正系数来进行风偏预警，但是该方法不能针对其他类型杆塔进行风偏预警；有专家学者采用蒙特卡洛法随机抽样风速和风向，结合设计的线路参数计算风偏角并基于S形模糊隶属度函数修正降雨情况下的风偏角，来建立风偏跳闸概率模型；有专家学者在未考虑降雨的情况下，基于预测风向和风速的概率模型来计算风偏角，进行风偏放电概率预警；有专家学者采用作图法计算悬垂绝缘子串下端导线在大风作用下与建筑物之间的间隙，未考虑风偏闪络评估问题；有专家学者提出了一种基于时间风暴采样策略的时序蒙特卡洛方法，可以准确评估六类不同危险等级风暴下的配电系统；有专家学者分析了输电线路风偏的影响因素，建立基于BP神经网络的风偏闪络风险评估模型，该模型考虑的影响因素并不全面；有专家学者基于多普勒天气雷达结合两层支持矢量机方法预测风速，得出强对流影响区域的临界风偏角与临界风速，结合风速的广义极值分布图来计算风偏放电概率。

上述针对输电线路风偏评估及治理的研究都取得了一定的成果，但仍存在一定的局限性。多数评估方法不能适用于所有类型的杆塔，并且许多文献中计算风偏角与最小空气间隙只以设计数据为基础进行计算，使得评估结果未能结合实时数据及不充分考虑风偏影响因素。

因此，如何提供一种能够定性与定量分析相结合来全面评估杆塔单元的风险情况且风险评估结果客观准确的输电线路风偏闪络风险评估方法，是目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评估方法，首先采用层次分析法-熵权法计算所选评价指标的权重值，然后构建基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评估模型来评估某杆塔单元的预警等级。考虑到地形因素影响实际风速，引入微地形修正系数，具有较高的可行性和有效性。

根据本发明实施例，提供了一种基于物元可拓模型的输电线路风偏闪络风险评估方法，包括以下步骤：

根据输电线路风偏闪络风险的影响因素，选取评价指标；

采用层次分析法-熵权法计算选取的风偏闪络风险评价指标的权重值；

结合微地形数据对评价指标的权重值进行修正；

构造基于物元可拓模型的风偏闪络风险评估模型进行风险评估。

进一步地，所述输电线路风偏闪络的影响因素包括：气象、地形及线路参数。