一種多維度輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多維度輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電設(shè)備的安全是電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效、準(zhǔn)確 的評估、診斷和預(yù)測，不僅會直接影響到后續(xù)的風(fēng)險評估及檢修決策，而且提高供電可靠性 及電網(wǎng)運行智能化水平的重要途徑。
[0003] 由于輸電設(shè)備分布面積廣、分部件眾多、所受自然環(huán)境影響大等特點，輸電設(shè)備的 狀態(tài)評價面臨著全面性和準(zhǔn)確性的難題。要進(jìn)行全面和準(zhǔn)確的狀態(tài)評估，需要融合設(shè)備狀 態(tài)信息、電網(wǎng)運行信息及環(huán)境狀態(tài)信息等多源異構(gòu)信息，結(jié)合電力設(shè)備的歷史、當(dāng)前和未來 狀態(tài)，通過一定的標(biāo)準(zhǔn)和智能評估方法得出狀態(tài)評估結(jié)果。
[0004] 目前，國內(nèi)外對輸電設(shè)備的狀態(tài)評價研宄主要體現(xiàn)在以下兩個方面：1.基于輸電 設(shè)備電氣或機(jī)械方面參量的監(jiān)測技術(shù)（如測量導(dǎo)線張力和傾角實現(xiàn)導(dǎo)線的覆冰監(jiān)測，測量 絕緣子的鹽密和泄漏電流實現(xiàn)絕緣子的污穢監(jiān)測），通過一些宏觀的基于單一或少量參量 的狀態(tài)分析，如桿塔傾斜度、防盜等參量來評估桿塔狀態(tài)，根據(jù)覆冰、風(fēng)偏、舞動等來評估導(dǎo) 線狀態(tài)。2.基于數(shù)學(xué)評價模型（如模糊數(shù)學(xué)模型、組合賦權(quán)模型、灰色綜合評判模型等）， 根據(jù)額定使用年限、負(fù)荷情況、試驗信息、環(huán)境溫度等各個方面信息，綜合評判設(shè)備狀態(tài)。以 上兩方面的研宄均無法科學(xué)把握輸電設(shè)備整體的健康狀況和狀態(tài)發(fā)展趨勢。
[0005] 在狀態(tài)評價方法的現(xiàn)有技術(shù)方面，應(yīng)用廣泛的是累計扣分法。其計算過程是結(jié)合 設(shè)備歷年的運行情況、例行試驗、巡檢、運行工況、在線監(jiān)測等各類信息，描述設(shè)備各參量在 不同劣化程度下的扣分權(quán)重和扣分值，進(jìn)而計算出設(shè)備整體的扣分值并參照分值表評價出 設(shè)備運行狀態(tài)。目前在國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的輸電設(shè)備評價導(dǎo)則、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)規(guī)范文 件中都使用累計扣分法作為首要評價方法，該方法的優(yōu)點在于打破了只有合格和超標(biāo)兩 種狀態(tài)，使設(shè)備狀態(tài)分級更細(xì)，便于數(shù)字化管理，但是標(biāo)準(zhǔn)對于絕對，對狀態(tài)量模糊性和不 確定性的考慮不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明從狀態(tài)量得分、評價時段和評價區(qū)段等方面對輸出線路進(jìn)行多維度評估， 建立一種綜合了狀態(tài)、時間、空間這三個維度的輸電設(shè)備狀態(tài)評估方法。本發(fā)明首先建立了 具有多層架構(gòu)的輸電設(shè)備狀態(tài)評價模型，確立了特殊評價時段和特殊線路區(qū)段。然后將累 計扣分法作為評價模型中各參量的基本評分方法，結(jié)合評價時段和評價區(qū)段給出各參量實 際權(quán)重和實際扣分值。最后根據(jù)參量得分值依次計算出輸電設(shè)備各分部件、塔位段、整體的 得分值，并結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度綜合評判輸電設(shè)備的整體狀態(tài)。
[0007] 本發(fā)明所述的基于組合賦權(quán)的變權(quán)模糊輸電設(shè)備狀態(tài)評估方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟S1，建立了具有多層架構(gòu)的輸電設(shè)備狀態(tài)評價模型，并確立狀態(tài)評價參數(shù)體 系；
[0009] 步驟S2,描述了各參量的評價方法和扣分標(biāo)準(zhǔn)，定義了特殊評價時段和特殊線路 區(qū)段，結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度確立了各參量實際權(quán)重和實際扣分值的計算方 法；
[0010] 步驟S3,根據(jù)參量得分值依次計算出輸電設(shè)備各分部件、塔位段、整體的得分值， 并結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度綜合評判輸電設(shè)備的整體狀態(tài)。
[0011] 在上述輸電設(shè)備狀態(tài)評估方法中，所述步驟SI包括：
[0012] 基于輸電設(shè)備狀態(tài)評估全面性和可擴(kuò)展性的原則，建立起如圖1所示的具有多層 架構(gòu)的狀態(tài)評價模型。狀態(tài)評價模型共分為輸電設(shè)備部件、塔位段、整體線路三個評價層。 輸電設(shè)備部件層將輸電設(shè)備分為9個部件，各部件的評價參量如表1所示；塔位段層是由各 基塔位段的評價組成，相鄰塔位段中各分部件的狀態(tài)相互影響；整體線路層是指對整條輸 電線路的評價，其結(jié)合了各分部件、塔位段的狀態(tài)信息和評價時段、區(qū)段等多維度信息，最 終實現(xiàn)線路的綜合評價。
[0013] 表1各分部件的狀態(tài)評價參量
[0014]
【主權(quán)項】
1. 一種多維度輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 步驟S1，建立具有多層架構(gòu)的狀態(tài)評價模型，確立狀態(tài)評價參數(shù)體系； 步驟S2,定義特殊評價時段和特殊線路區(qū)段，結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度確 立了各參量實際權(quán)重和實際扣分值； 步驟S3,根據(jù)參量的實際權(quán)重和實際扣分值依次計算出輸電設(shè)備各分部件、塔位段、整 體的得分值，并結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度綜合評判輸電設(shè)備的整體狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法，其特征在于，所述步驟Sl中所述 的狀態(tài)評價模型是由輸電設(shè)備部件、塔位段和線路整體三個評價層次，以及設(shè)備評價時段 和設(shè)備空間位置兩個維度信息構(gòu)成； 所述的狀態(tài)評價參數(shù)體系是由部件層和參量層組成，部件層分為基礎(chǔ)、桿塔、導(dǎo)線、絕 緣子、金具、接地裝置、附屬設(shè)施、通道環(huán)境8個部件，參量層為每個部件對應(yīng)的參量，共計 54個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法，其特征在于定義了特殊時段和特 殊區(qū)段，當(dāng)線路的評價是處于特殊時段或特殊區(qū)段時，加大出現(xiàn)異常的狀態(tài)量權(quán)重和扣分 值，所述步驟S2具體是： ① 通過對線路歷年故障分布、外力、環(huán)境分布的統(tǒng)計分析，確立輸電設(shè)備的特殊評價時 段和特殊線路區(qū)段； 所述的特殊評價時段是指雷擊頻發(fā)時段、山火頻發(fā)時段、覆冰頻發(fā)時段、臺風(fēng)頻發(fā)時 段、鳥害頻發(fā)時段、外力破壞頻發(fā)時段； 所述的特殊評價區(qū)段是指雷擊頻發(fā)區(qū)段、山火頻發(fā)區(qū)段、覆冰頻發(fā)區(qū)段、臺風(fēng)頻發(fā)區(qū) 段、鳥害頻發(fā)區(qū)段、外力破壞頻發(fā)區(qū)段； ② 根據(jù)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定正常評價時段和正常評價區(qū)段下狀態(tài)評價參數(shù)體系中的 各參量評價標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置特殊時段的系數(shù)因子和特殊區(qū)段的系數(shù)因子； ③ 計算特殊評價時段下的狀態(tài)量權(quán)重及狀態(tài)量基本扣分值，公式如下： 入2=a1*入1 式中=A1為正常評價時段下狀態(tài)量權(quán)重，X2為特殊評價時段下狀態(tài)量權(quán)重； K2= a ^K1 式中：K1正常時段下狀態(tài)量基本扣分值，K2為特殊時段下狀態(tài)量基本扣分值；a:為特殊時段的系數(shù)因子，其分布函數(shù)通過歷年線路故障、缺陷每月發(fā)生次數(shù)的統(tǒng)計 得出，不同特殊時段對應(yīng)不同的分布函數(shù)； ④ 計算特殊評價區(qū)段下的狀態(tài)量權(quán)重及狀態(tài)量基本扣分值，公式如下： 入3= a 2* A1 式中=A1正常時段下狀態(tài)量權(quán)重，X3為特殊評價區(qū)段下狀態(tài)量權(quán)重； K3=a 2? 式中：K1正常時段下狀態(tài)量扣分值，K3為特殊評價區(qū)段下狀態(tài)量扣分值；a2為特殊區(qū)段的系數(shù)因子，其分布函數(shù)由故障頻發(fā)區(qū)域中故障點密度的統(tǒng)計分析得 出，不同特殊區(qū)段對應(yīng)不同的分布函數(shù)； ⑤ 計算同時在特殊評價時段和特殊評價區(qū)段下的狀態(tài)量權(quán)重及狀態(tài)量基本扣分值，公 式如下： 入 =a氺入i 式中=A1為正常評價時段下狀態(tài)量權(quán)重，X為特殊評價時段和特殊評價時段下狀態(tài)量 權(quán)重； K= a ^K1 式中=K1正常時段下狀態(tài)量基本扣分值，K為特殊評價時段和特殊評價區(qū)段下狀態(tài)量基 本扣分值； 實際系數(shù)因子a=Qfa2tj
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設(shè)備狀態(tài)的評估方法，其特征在于，所述步驟S3包括： 運用多維度分析理論，結(jié)合線路整體得分、評價時段、評價區(qū)段這三個維度綜合評判輸 電設(shè)備的整體狀態(tài)；正常情況下根據(jù)線路得分T和狀態(tài)分值范圍表給出線路整體狀態(tài)等 級，當(dāng)線路處于特殊時段或特殊區(qū)段時，考慮線路中出現(xiàn)劣化的狀態(tài)量以及考慮相鄰的出 現(xiàn)劣化現(xiàn)象的多基塔位段，并在必要時降低線路整體狀態(tài)等級，具體表現(xiàn)在： a. 當(dāng)線路總得分T表現(xiàn)為正?；蜃⒁鉅顟B(tài)且未出現(xiàn)表4中所列的狀況，則該條線路整 體評價為正常狀態(tài)； b. 當(dāng)所有分部件得分為正?；蜃⒁鉅顟B(tài)，但出現(xiàn)表4中所列的狀況之一，則該條線路 整體評價為異常狀態(tài)。 c. 當(dāng)任一線路有5基及以上塔位段得分為注意狀態(tài)時，無論線路分部件得分和線路總 得分為多少，線路整體評價為注意狀態(tài)。 d. 當(dāng)任一線路有3基及以上塔位段得分為異常狀態(tài)時，無論線路分部件得分和線路總 得分為多少，線路整體評價為異常狀態(tài)。 e. 當(dāng)任一線路有1基及以上塔位段得分為嚴(yán)重狀態(tài)時，無論線路分部件得分和線路總 得分為多少，線路整體評價為嚴(yán)重狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明首先建立了具有多層架構(gòu)的輸電設(shè)備狀態(tài)評價模型，確立了特殊評價時段和特殊線路區(qū)段。然后將累計扣分法作為評價模型中各參量的基本評分方法，結(jié)合評價時段和評價區(qū)段給出各參量實際權(quán)重和實際扣分值。最后根據(jù)參量得分值依次計算出輸電設(shè)備各分部件、塔位段、整體的得分值，并結(jié)合評價時段和評價區(qū)段這兩個維度綜合評判輸電設(shè)備的整體狀態(tài)。本發(fā)明融合了線路得分、時間、空間這三個維度的信息，狀態(tài)評價方法具有全面性和可拓展性，最后的多維度評價結(jié)論接近輸電設(shè)備真實的運行狀態(tài)。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104732058
【申請?zhí)枴緾N201410747765
【發(fā)明人】嚴(yán)英杰, 劉亞東, 劉珂宏, 盛戈皞, 江秀臣
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月9日