一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法技术

本发明专利技术提供一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，基于每基杆塔的具体情况，采用组合赋权法对输电线路杆塔进行防雷措施优化选择，既考虑了客观因素，也结合了主观的经验和需求，能可靠的得出最优化的输电线路防雷措施。

A Selection Method of Lightning Protection Measures for Transmission Lines Based on Combination Weighting Method

The invention provides a method for selecting lightning protection measures for transmission lines based on combination weighting method. Based on the specific conditions of each base tower, the method of combination weighting is used to optimize the selection of lightning protection measures for transmission lines and towers. The objective factors are taken into account, and the subjective experience and needs are combined. The optimized lightning protection measures for transmission lines can be reliably obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法
本专利技术涉及输电线路防雷
，尤其涉及一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法。
技术介绍
近年来，由于雷击而引起的电网运行故障频繁发生，雷击架空输电线路引起的线路停电是我国输电线路的主要事故类型。许多输电线路不可避免的要经过多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，为降低这些地区输电线路的雷击跳闸必须采取各种防雷措施来提高输电线路的耐雷水平。随着线路走廊的紧缺，同塔双回或多回输电线路日益增多，杆塔高度增加；并且由于高速公路的建设，大跨越高杆塔的数据急剧增加，这些因素都使输电线路杆塔遭受雷击的概率大幅度增加。针对上述情况有采取有效的措施来提高线路的防雷性能(如降低杆塔接地电阻、加强绝缘水平、架设耦合地线、安装防绕击侧针、安装线路避雷器等防雷措施)。各种防雷措施的应用目的及实施后的效果各不相同，并且不同地区实施不同措施的费用、难度也不尽相同。但在实际工程中，很多地区仍然采用粗放式的防雷改造管理方式，不考虑输电线路和防雷措施的特点，无差异的选择单一防雷措施进行治理，使得治理效果不显著，改造过的杆塔需要进行二次改造，大大浪费了人力物力。防雷措施评估模型存在人的主观性影响太大、所考虑的影响因素不够全面等不足，不能客观地、可靠地评估防雷措施的应用效果。因此，在进行防雷改造前，对防雷措施进行综合评估，根据评估结果选择技术经济型较高的措施是提高防雷改造效果的关键环节，本专利技术即提出了一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，包括以下步骤：S1：获取相应地区输电线路以及杆塔的相应数据信息，计算该地区输电线路每基杆塔的雷击跳闸率X；S2：确定相应地区输电线路雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，划分输电线路的风险等级，并根据所述风险等级确定需要进行防雷改造的基杆塔；S3：建立针对所述基杆塔的防雷措施优化选择综合分析模型，确定所述基杆塔防雷措施的评价指标，并对所述评价指标进行评分，并建立基于组合赋权法的决策矩阵；S4：根据层次分析法确定所述评价指标的权重，并进行一致性检验；S5：运用熵权法确定所述评价指标的熵权值，即为各指标的客观权重；S6：运用组合赋权法确定各指标的组合权重，并通过计算得到最终的优选结果。优选的，步骤S1中，所述相应数据信息包括输电线路杆塔号、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；包括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；还包括输电线路地线型号、地线半径、地线直流电阻、绝缘子串型号、长度、干弧距离信息。优选的，根据所述各杆塔的结构图获得各杆塔的根开数据；根据所述杆塔经纬度确定每基杆塔的左倾角、右倾角、海拔高度以及杆塔的土壤电阻率；根据杆塔之间的档距算出每基杆塔的导线弧垂及地线弧垂。优选的，在仿真模拟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，并将输电线路以及杆塔的相应数据信息输入上述模型中获得每基杆塔的绕击跳闸率及反击跳闸率，所述绕击跳闸率及反击跳闸率之和为雷击跳闸率X。优选的，步骤S2中，根据各地区的雷暴日确定出各地区雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，将输电线路的风险等级划分为A、B、C、D四级，其中，A级范围为，X＜0.5P；B级范围为，0.5P≤X＜P；C级范围为，P≤X＜1.5P；D级范围为，X≥1.5P，判定雷击跳闸率X大于或等于控制指标P的风险等级为需要进行防雷改造的基杆塔。优选的，步骤S3中，所述评价指标包括雷击跳闸率X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，所述建立基于组合赋权法的决策矩阵包括下列步骤：S31、根据防雷措施建立因素论域U＝{u1，u2，…，un}；S32、根据评价指标建立评语论域V＝{V1，V2，…，Vm}；S33、根据因素论域U与评语论域V之间进行单因素评价，建立下列指标水平矩阵：其中，i取1，2，3，…，m；j取1，2，3，…，n。S34、将所述指标水平矩阵的特征值采用下式进行归一化处理：rij＝xij/maxXijrij＝maxXij/XijS35、根据所述特征值归一化处理结果，获得下列归一化矩阵R：优选的，步骤S4中，运用层次分析法确定所述评价指标的权重，并进行一致性检验的步骤为：S41、建立判断矩阵，通过对指标的两两比较，对同一层次中各指标的相对重要性进行判断，列出判断矩阵如下：Vi：Vj＝aijA＝(aij)n*m式中，Vi为一个评价指标，Vj为另一个评价指标，aij为标度，判断标准为：当标度为1时，表示两指标具有同等重要性；当标度为3时，表示ai比aj稍微重要；当标度为5时，表示ai比aj明显重要；当标度为7时，表示ai比aj强烈重要；当标度为9时，表示ai比aj极端重要；S42、计算判断矩阵A的最大特征根的特征向量，该向量即为权重向量w1；S43、对判断矩阵A进行一致性检验。优选的，步骤S5中，所述运用熵权法确定各项指标的客观权重的步骤如下：S51、计算第i个因素下第j个评价值的比重Pij：式中，rij为归一化矩阵的特征值，n为评价指标。S52、计算第i个因素的熵值ei：S53、计算第i个因素的差异系数gi：gi＝1-eiS54、定义权数wij：式中，wj就是熵权法确定的权重，即权重向量w2。优选的，运用组合赋权法确定各指标的组合权重，采用下式进行计算：W＝α*w1+β*w2式中，α为层次分析法的相对重要程度，β为熵权法的相对重要程度，最后算出各防雷措施的综合评价值E＝U*W，评价值越大，则代表该防雷措施的优先级高。与现有技术相比，本专利技术达到的有益效果如下：本专利技术提供的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，基于每基杆塔的具体情况，采用组合赋权法对输电线路杆塔进行防雷措施优化选择，既考虑了客观因素，也结合了主观的经验和需求，能可靠的得出最优化的输电线路防雷措施。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法的流程图。图2为本专利技术实施例提供的评价等级。具体实施方式为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供具体实施例，并结合附图对本专利技术做进一步的说明。参见图1，一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，包括以下步骤：S1：获取相应地区输电线路以及杆塔的相应数据信息，计算该地区输电线路每基杆塔的雷击跳闸率X；S2：确定相应地区输电线路雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，划分输电线路的风险等级，并根据所述风险等级确定需要进行防雷改造的基杆塔；S3：建立针对所述基杆塔的防雷措施优化选择综合分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取相应地区输电线路以及杆塔的相应数据信息，计算该地区输电线路每基杆塔的雷击跳闸率X；S2：确定相应地区输电线路雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，划分输电线路的风险等级，并根据所述风险等级确定需要进行防雷改造的基杆塔；S3：建立针对所述基杆塔的防雷措施优化选择综合分析模型，确定所述基杆塔防雷措施的评价指标，并对所述评价指标进行评分，并建立基于组合赋权法的决策矩阵；S4：根据层次分析法确定所述评价指标的权重，并进行一致性检验；S5：运用熵权法确定所述评价指标的熵权值，即为各指标的客观权重；S6：运用组合赋权法确定各指标的组合权重，并通过计算得到最终的优选结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取相应地区输电线路以及杆塔的相应数据信息，计算该地区输电线路每基杆塔的雷击跳闸率X；S2：确定相应地区输电线路雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，划分输电线路的风险等级，并根据所述风险等级确定需要进行防雷改造的基杆塔；S3：建立针对所述基杆塔的防雷措施优化选择综合分析模型，确定所述基杆塔防雷措施的评价指标，并对所述评价指标进行评分，并建立基于组合赋权法的决策矩阵；S4：根据层次分析法确定所述评价指标的权重，并进行一致性检验；S5：运用熵权法确定所述评价指标的熵权值，即为各指标的客观权重；S6：运用组合赋权法确定各指标的组合权重，并通过计算得到最终的优选结果。2.根据权利要求1所述的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，步骤S1中，所述相应数据信息包括输电线路杆塔号、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；包括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；还包括输电线路地线型号、地线半径、地线直流电阻、绝缘子串型号、长度、干弧距离信息。3.根据权利要求2所述的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，根据所述各杆塔的结构图获得各杆塔的根开数据；根据所述杆塔经纬度确定每基杆塔的左倾角、右倾角、海拔高度以及杆塔的土壤电阻率；根据杆塔之间的档距算出每基杆塔的导线弧垂及地线弧垂。4.根据权利要求3所述的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，在仿真模拟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，并将输电线路以及杆塔的相应数据信息输入上述模型中获得每基杆塔的绕击跳闸率及反击跳闸率，所述绕击跳闸率及反击跳闸率之和为雷击跳闸率X。5.根据权利要求4所述的一种基于组合赋权法的输电线路防雷措施选择方法，其特征在于，步骤S2中，根据各地区的雷暴日确定出各地区雷击跳闸率X的控制指标P，根据输电线路雷击跳闸率X与控制指标P之间的关系，将输电线路的风险等级划分为A、B、C、D四级，其中，A级范围为，X＜0.5P；B级范围为，0.5P≤X＜P；C级范围为，P≤X＜1.5P；D级范围为，X≥1.5P，判定雷击跳闸率X大于或等于控制指标P的风险等级...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海龙，庞松岭，陈钦柱，王录亮，王思捷，韩来君，林桃贝，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：海南,46