一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路檢測技術(shù)領域，具體是一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu) 建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 運行中的輸電線路，由于外界環(huán)境條件和內(nèi)部性能在不斷變化，其整體運行狀態(tài) 也是不斷變化的。因此，全面有效地對輸電設備進行狀態(tài)評估，及時發(fā)現(xiàn)輸電設備存在的缺 陷及安全隱患，不僅能為檢修決策提供依據(jù)，實現(xiàn)輸電設備的狀態(tài)檢修，更能確保電網(wǎng)的安 全穩(wěn)定運行。
[0003] 選取最具代表性且能夠靈敏反映輸電設備工況的關(guān)鍵參量，建立關(guān)鍵參數(shù)體系具 有很大的必要性。一方面，建立關(guān)鍵參數(shù)體系能夠降低狀態(tài)評價參量的復雜性，同時保證對 輸電設備運行狀態(tài)評價的全面性和準確性；另一方面，由于輸電線路分布地理位置廣、運行 環(huán)境惡劣，導致大量的參量信息收集整理困難，因此建立關(guān)鍵參數(shù)體系在保留原有狀態(tài)評 價信息的基礎上去除了和故障缺陷相關(guān)性不大的參量，保留信息整理的參量。
[0004] 目前，國內(nèi)外對輸電設備的狀態(tài)評價參數(shù)體系的研宄較少，大體分為以下兩類：
[0005] 1)在現(xiàn)有的輸電設備狀態(tài)評價規(guī)范中，國網(wǎng)狀態(tài)評價導則及電力行業(yè)標準中將輸 電線路分為基礎、桿塔、導線、絕緣子、金具、接地、附屬設施、通道環(huán)境這8個部件，對每個 部件建立相關(guān)的巡視參量，最終根據(jù)線路總得分來判斷輸電線路運行狀態(tài)。但是導則、行 業(yè)標準中規(guī)定的評價參量不全面且存在差異，導致對同一條線路往往會出現(xiàn)不同的評價結(jié) 果；
[0006] 2)在國內(nèi)的一些狀態(tài)評價文獻中，大部分以參量獲取方式作為分類基礎，將參數(shù) 體系分為日常巡視、在線監(jiān)測、預防性試驗、帶電檢測這四個方面，日常巡視中的參量可通 過直接觀測得到，預防性試驗、在線監(jiān)測、帶電檢測中的參量（如等值覆冰厚度）通過檢測 數(shù)據(jù)的數(shù)學模型計算得到，但是由于不同來源中的參量存在交叉重疊，會導致不同來源對 應的同一參量評價結(jié)果不統(tǒng)一，影響線路整體的狀態(tài)評價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系 的構(gòu)建方法，在確保評價參量有效和評價結(jié)果準確的基礎上對參數(shù)體系進行了精簡和規(guī) 約。通過對相關(guān)標準文件的收集整理，構(gòu)建基礎參數(shù)體系，以包含最全面的評價參量。結(jié)合 輸電線路實際運維記錄對基礎參量進行量化，構(gòu)建起參量與故障、缺陷、理論規(guī)程的相關(guān)關(guān) 系。通過主成分分析法將量化結(jié)果進行降維處理，將計算每個部件中參量的權(quán)重，將權(quán)重為 正的基礎參量選為關(guān)鍵參量，最終建立關(guān)鍵參數(shù)體系。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0009] -種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法，其特點在于所述方法包括以下步 驟：
[0010] 步驟si，建立基礎參數(shù)體系；
[0011] 步驟S2,將基礎參數(shù)體系中各部件的基礎參量量化；
[0012] 步驟S3,對主成分分析法稍作改進，提取各部件的關(guān)鍵參量，最終建立關(guān)鍵參數(shù)體 系。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：建立了統(tǒng)一的狀態(tài)評價參數(shù)體系，降低狀 態(tài)評價參量的復雜性，去除了和故障缺陷相關(guān)性不大的參量，有利于降低輸電線路人工巡 檢、運維等實際工作的成本和復雜度。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法流程圖。
[0015] 圖2是各基礎參量的貢獻率圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范 圍。
[0017] 請參閱圖1，圖1是本發(fā)明輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法流程圖，如圖所 示，一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法，包括：步驟S1，建立基礎參數(shù)體系，并確 立關(guān)鍵參數(shù)體系提取流程；步驟S2,結(jié)合歷年故障、缺陷統(tǒng)計和南網(wǎng)公司缺陷庫，將基礎參 數(shù)體系中各部件的基礎參量量化；步驟S3,將各部件中基礎參量的量化矩陣作為主成分分 析模型的輸入，通過奇異值分解、主成分加權(quán)綜合等步驟計算出各參量對主成分的權(quán)重，以 此作為依據(jù)提取關(guān)鍵參量，并綜合各部件形成關(guān)鍵參數(shù)體系。
[0018] 所述步驟S1具體包括：
[0019] 建立基礎參數(shù)體系，基礎參數(shù)體系是由部件層和參量層組成（如表1所示），部件 層分為基礎、桿塔、導線、絕緣子、金具、接地裝置、附屬設施、通道環(huán)境這8個部件，參量層 為每個部件對應的基礎參量，共計134個。
[0020] 表1基礎參數(shù)體系
[0021]
【主權(quán)項】
1. 一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法，其特征在于所述方法包括以下步驟： 步驟Sl，建立基礎參數(shù)體系； 步驟S2,將基礎參數(shù)體系中各部件的基礎參量量化； 步驟S3,對主成分分析法稍作改進，提取各部件的關(guān)鍵參量，最終建立關(guān)鍵參數(shù)體系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設備狀態(tài)評估方法，其特征在于所述步驟Sl中基礎參數(shù) 體系是由部件層和參量層組成，部件層分為基礎、桿塔、導線、絕緣子、金具、接地裝置、附屬 設施、通道環(huán)境這8個部件，參量層為每個部件對應的狀態(tài)參量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設備狀態(tài)評估方法，其特征在于所述步驟S2將基礎參數(shù) 體系中各部件的基礎參量量化，具體是： 以歷年故障統(tǒng)計、歷年緊急/重大缺陷統(tǒng)計、歷年一般缺陷統(tǒng)計、南網(wǎng)缺陷庫為量化依 據(jù)，將各部件的基礎參量量化為一個4維數(shù)組，具體如下： 步驟S2. 1設某一部件對應p個基礎參量； 步驟S2. 2每個基礎參量量化為一個4維數(shù)組，即參量=(Al，A2, A3, A4)，其中，Al表 示故障統(tǒng)計中對應該基礎參量的個數(shù)，A2表示緊急/重大缺陷統(tǒng)計中對應該基礎參量的個 數(shù)，A3表不一般缺陷中對應該基礎參量的百分比，A4表不南網(wǎng)缺陷庫中各類缺陷對應該基 礎參量的個數(shù)； 步驟S2. 3將每個部件的基礎參量分布量化成p X 4維的矩陣X，其中p表示該部件對應 基礎參量的個數(shù)； 步驟S2. 4基礎參數(shù)體系中的8個部件最終量化成8個矩陣X1, X2，…，X9。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電設備狀態(tài)評估方法，其特征在于所述步驟S3具體包括： 步驟S3. 1對于各個部件的量化矩陣X標準化、正交化后得到相關(guān)矩陣R = XXt; 步驟S3. 2對相關(guān)矩陣R進行奇異值分解，得到R的特征值λ1; λ 2，…，λ#Ρ特征向 量Q1, α2，…，αρ，其中λ > λ 2多…彡λ $ 〇表示按大小順序排列的ρ個特征值， α i，α2，…，α P為特征值對應的特征向量； 步驟S3. 3計算特征根的累計貢獻率，公式如下：
確定前m個特征根λ λ 2,…，Am的累計貢獻率屬于85%-95%的置信區(qū)間； 步驟S3. 4對前m個特征值和對應的特征向量進行加權(quán)，計算出主成分的綜合得分#， 公式如下：
其中，ω = (ω1; ω2，…，為主成分F = (FpF2,……Fm)τ對綜合得分#的權(quán)重，
表示因子載荷矩陣，X1, X2,…，Xp表示該部件中P個參量量化后的 數(shù)組，λ1; λ2，…，λπ為累計貢獻率屬于85%-95%的置信區(qū)間的R的特征值，α α2，… ，a m為特征值對應的特征向量； 步驟S3. 5計算部件中各基礎參量的權(quán)重，公式如下 c = (C1, C2，…，cp) = ( λ i a ^ λ 2 α 2+…+ λ ^ a Jτ 其中，c = (Cl，C2，…，Cp)表示部件中基礎參量對綜合得分的權(quán)重，作為關(guān)鍵參量篩選 的依據(jù)，λ λ2，…，Am為累計貢獻率屬于85%-95%的置信區(qū)間的R的特征值，α α2，… ，α p為特征值對應的特征向量； 步驟S3. 6將權(quán)重為正的各基礎參量選為關(guān)鍵參量； 步驟S3. 7將關(guān)鍵參量按照基礎參數(shù)體系進行整合起來，形成關(guān)鍵參數(shù)體系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電設備狀態(tài)評估方法，其特征在于所述的關(guān)鍵參數(shù)體系是 由部件層和參量層組成，部件層分為基礎、桿塔、導線、絕緣子、金具、接地裝置、附屬設施、 通道環(huán)境這8個部件，參量層為每個部件對應的參量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路狀態(tài)評價參數(shù)體系的構(gòu)建方法，包括：步驟S1，建立基礎參數(shù)體系；步驟S2，將基礎參數(shù)體系中各部件的基礎參量量化；步驟S3，對主成分分析法稍作改進，提取各部件的關(guān)鍵參量，最終建立關(guān)鍵參數(shù)體系。本發(fā)明降低狀態(tài)評價參量的復雜性，去除了和故障缺陷相關(guān)性不大的參量，有利于降低輸電線路人工巡檢、運維等實際工作的成本和復雜度。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104750976
【申請?zhí)枴緾N201510103175
【發(fā)明人】嚴英杰, 劉亞東, 劉珂宏, 盛戈皞, 江秀臣
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月10日