一种基于时空因素影响的输电线路覆冰风险评估方法

摘要

本发明公开了一种基于时空因素影响的输电线路覆冰风险评估方法，其包括以下步骤：步骤1、综合计算输电线路各部件的部件风险值，获取整条输电线路的线路风险值；步骤2、综合考虑整条输电线路的运行环境系数，得到整条输电线路的整体风险值。本发明基于输电线路部件风险的基础上，综合时空因素，构建多因素输电线路风险分析方法拟通过灰色模糊综合评判得到贴近实际的风险评判结果。

主权项

一种基于时空因素影响的输电线路覆冰风险评估方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1、综合计算输电线路各部件的部件风险值，获取整条输电线路的线路风险值所述整条输电线路由m段输电线路组成，每段输电线路又由n个部件组成；所述步骤1包括以下步骤：步骤11、计算输电线路每个部件的部件风险值R′：其包括以下步骤：步骤111、计算与每个部件的风险评估相关的第i个状态量的风险度Q_i；其中，1≤i≤p，p为与每个部件的风险评估相关的状态量总数，所述风险度Q_i的计算为下列情形之一：第一种情形：当第i个状态量为直接观测状态量时：$Q_i=\frac{\underset{l=1}{\overset{A}{\Sigma }}(q_l\times {1.05}^{x_l-10})}{A}---\left(1\right)$其中，q_l为第l个打分人员给出的风险度量化值，x_l为第l个打分人员的工作年限，A为打分人员的总人数，1≤l≤A；第二种情形：当第i个状态量为正状态参量时：所述正状态参量满足：μ₁<ξ₁，其中，μ₁为正状态参量的正常限值，ξ₁为正状态参量的故障限值；$Q_i=\left\{\begin{array}{cc}0& x_1\le {\mu }_1\\ {\left(\frac{x_1-{\mu }_1}{{\xi }_1-{\mu }_1}\right)}^{k1}& {\mu }_1<x_1<{\xi }_1\\ 1& x_1\ge {\xi }_1\end{array}\right.---\left(2\right)$其中，x₁为正状态参量的监测值；k1为正状态参量的风险趋势指数；第三种情形：当第i个状态量为负状态参量时：所述负状态参量满足：μ₂>ξ₂，其中，μ₂为负状态参量的正常限值，ξ₂为负状态参量的故障限值；$Q_i=\left\{\begin{array}{cc}1& x_2\le {\xi }_2\\ {\left(\frac{{\mu }_2-x_2}{{\mu }_2-{\xi }_2}\right)}^{k2}& {\xi }_2<x_2<{\mu }_2\\ 0& x_2\ge {\mu }_2\end{array}\right.---\left(3\right)$其中，x₂为负状态参量的监测值；k2为负状态参量的风险趋势指数；第四种情形：当第i个状态量为偏差性状态参量时：所述偏差性状态参量满足：ξ₃<μ₃<μ₄<ξ₄，其中，μ₃和μ₄分别为偏差性状态参量的正常下限值和正常上限值，ξ₃和ξ₄分别为偏差性状态参量的故障下限值和故障上限值；$Q_i=\left\{\begin{array}{cc}1& x_3\le {\xi }_3\\ {\left(\frac{{\mu }_3-x_3}{{\mu }_3-{\xi }_3}\right)}^{k3}& {\xi }_3<x_3<{\mu }_3\\ 0& {\mu }_3\le x_3\le {\mu }_4\\ {\left(\frac{x_3-{\mu }_4}{{\xi }_4-{\mu }_4}\right)}^{k3}& {\mu }_4<x_3<{\xi }_4\\ 1& x_3\ge {\xi }_4\end{array}\right.---\left(4\right)$其中，x₃为偏差性状态参量的监测值；k3为偏差性状态参量的风险趋势指数；步骤112、计算每个部件的第i个状态量的状态量隶属度α_i${\alpha }_i=\frac{n_{\beta }{\beta }_i+n_{\gamma }{\gamma }_i}{n_{\beta }+n_{\gamma }}---\left(5\right)$其中，β_i和γ_i分别第i个状态量的历史数据隶属度和权重隶属度，n_β和n_γ分别是针对历史数据隶属度和权重隶属度的权重系数；步骤113、计算每个部件的第i个状态量的状态量风险值r_i：r_i＝Q_i×α_i        (6)步骤114、计算每个部件的部件风险值R′：$R^{\prime }=\underset{i=1}{\overset{p}{\Sigma }}{r}_i---\left(7\right)$步骤12、对所述步骤11计算的每个部件的部件风险值R′进行修正，获得修正后每个部件的部件风险值R：$R=\frac{R^{\prime }}{1.5}\times {\mathrm{FY}}_t---\left(8\right)$其中：FY_t为所述每个部件的年限系数，FY_t＝0.05AG_t+1        (9)其中，AG_t为被求取年份的老化指数，${\mathrm{AG}}_t={\mathrm{AG}}_0\times \exp \left\{\frac{B(T-T_0)}{{\mathrm{age}}_f}\right\}\times f_{\mathrm{mod}}---\left(10\right)$其中，AG₀为每个部件的初始老化指数，B为老化常数；T为被求取年份的老化指数AG_t对应的年份；T₀为设备投运年份；age_f为老化速率修正系数；f_mod为修正系数；步骤13、计算每段输电线路的段风险值$\bar{R}=1-\underset{j=1}{\overset{n}{\Pi }}(1-R_j)---\left(11\right)$其中，R_j为每段输电线路中第j个部件的部件风险值，1≤j≤n；步骤14、计算整条输电线路的线路风险值$\tilde{R}=1-\underset{k=1}{\overset{m}{\Pi }}(1-{\bar{R}}_k)---\left(12\right)$其中，为整条输电线路中第k段输电线路的段风险值，1≤k≤m；步骤2、综合考虑整条输电线路的运行环境系数tp，得到整条输电线路的整体风险值${\bar{R}}^{\prime }=\tilde{R}·tp---\left(13\right)$其中，运行环境系数tp的表达式为：其中，t和p分别表示线路覆冰运行环境的时间系数和地理位置系数。