長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法
2023-04-27 13:43:11 2
長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法
【專利摘要】本發明提供一種長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法，主要包括如下步驟：①建立線路評價因素集指標體系；②確定因素集的權重；③確定隸屬函數；④確定評價等級集。本發明克服了當前導線安全狀態評價常以理想強度值作為判定依據、在判定過程中影響導線強度因素的效度不清晰、評判的專家知識不完備性等不確定性問題，提出一種新的分數標度（12/12-20/4），應用模糊綜合評價法對導線實際強度狀態進行評價，並根據建立的評價等級集及理論強度值，將狀態值轉化為實際強度值，可有效降低傳統權值確定過程中的主觀性，精度更高。
【專利說明】長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電網的安全分析與評價領域，具體涉及一種長期運行輸電線路導線實 際強度的計算方法。
【背景技術】
[0002] 輸電線路是關係國計民生的"生命線"。全球氣候變化引起的極端自然災害，經濟 社會高速發展帶來的人為外力破壞等非傳統因素更是進一步加劇了輸電線路安全運行所 面臨的挑戰與風險。長期運行資料表明：輸電線路本體安全事故大多由其結構受力破壞造 成。線路規劃設計中，雖已基於部件理論強度值，按特定工況條件計算允許應力並設置安全 係數，一定程度上保證了線路的安全運行，但實際運行工況複雜且時變，無法完全由設計規 程所預計，部件實際運行應力可能超出設計安全閾值；同時，線路本體長期受自然及外力侵 襲發生老化劣化，部件實際強度相對理論值亦會發生下降。因此輸電線路雖已嚴格按規程 設計、施工和運行，但斷線、倒塔等安全事故仍時有發生。
[0003] 輸電線路有效的防災減災事故預警預控綜合體系是減少大停電事故發生的重要 基礎，而輸電線路本體結構安全評價正是建立該體系的關鍵之一。目前，該類研究主要集中 於通過在線或準在線狀態監測裝置，給出輸電線路運行安全狀態評價。然而，基於監測的安 全評價系統，也存在以下問題，制約了其進一步推廣應用：一是力學測量無法預測未來應力 值，難以實現預警預控；二是因無法給出部件實際強度，評價結果的準確性值得商榷；三是 硬體成本高，不可復用，且自身在極端自然災害、人為外力破壞環境下亦很脆弱。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是：克服現有技術的不足，提供一種長期運行輸電線路導線實際強 度的計算方法，可直接為電網的輸電線路運行狀態進行有效評估且為線路檢修提供必要的 判據。
[0005] 本發明的技術方案是：本發明的長期運行輸電線路導線的實際強度計算方法，主 要包括如下步驟：
[0006] ①建立線路評價因素集指標體系：因素集指標體系包括氣象區條件U1、亞強度損 傷U2、導線舞動及微風振動U3，該三類影響因素集表示為U=IU1, U2, Uj，
[0007] 其中W1= {un，u12, u13}，U11為最大風速；U12為最低氣溫；U13為最厚覆冰厚度； U2=Iu21, U22, U23, U24, U2J，U21為運行年份；U22為斷股修複次數；U23為斷線修複次數；U 24為雷 電或故障電流損傷次數；U25為重覆冰疲勞次數；U3= {u31, U32, U33, U3J , U31為導線分裂數；U32為風向與線路角；U33為地表面粗糙程度；U34為導線外徑；
[0008] ②確定因素集的權重：各評價因素對導線強度的影響程度分為I、II、III、IV、V五 個等級，因素集內的各因素的具體分級標準如下表：
【權利要求】
1. 一種長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法，其特徵在於：包括如下步驟： ① 建立線路評價因素集指標體系：因素集指標體系包括氣象區條件U1、亞強度損傷u2、 導線舞動及微風振動U3，該三類影響因素集表示為U=IU1, U2, u3}, 其中A1=Iu11, u12, u13}，U11為最大風速；U12為最低氣溫；U13為最厚覆冰厚度； U2=Iu21, U22, U23, U24, U2J，U21為運行年份；U22為斷股修複次數；U23為斷線修複次數；U 24為雷 電或故障電流損傷次數；U25為重覆冰疲勞次數；U3= {u31, U32, u33, u34}, U31為導線分裂數；U32為風向與線路角；U33為地表面粗糙程度；U34為導線外徑； ② 確定因素集的權重：各評價因素對導線強度的影響程度分為I、II、III、IV、V五個等 級，因素集內的各因素的具體分級標準如下表：
式中：ru表示第i種因素對第j級評價等級的隸屬度；Xi表示第i種因素實際發生值； Clij表示第i種因素在第j級評價標準的標準值；i=l，2,. . .，m; j=2, 3,. . .，n-1。 ④確定評價等級集：評價等級集為Y= Iy1, y2, . . .，yn}表示，其中Yi (i=l, 2, . . .，n) ;n取 5,也即將導地線實際強度狀態分為很好、良好、中等、差和很差共5級，並相應確定其對應 值為{95%，85%，75%，65%，55%}。
2.根據權利要求1所述的長期運行輸電線路導線實際強度的計算方法，其特徵在於： 所述的步驟②中的因素集內的各因素的權重確定方法為採用分數標度（12/12-20/4)的經 典層次分析法，該方法中判斷矩陣P確定方法為：(i，j=l，2,…，n)表示同一層次評 價指標，對兩個指標進行比較，Pu表示Pi對h的相對重要性數值，Pu的取值規則如下：
【文檔編號】G06F19/00GK104331586SQ201310310169
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年7月22日 優先權日:2013年7月22日
【發明者】葛樂, 朱輝, 萬立新 申請人:江蘇省電力公司常州供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網公司