一种输电线路动态增容风险评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种输电线路动态增容风险评估方法及系统，包括：建立层次分析结构模型；基于建立的层次分析结构模型，获取计划进行动态增容的输电线路相关参数；根据获取的相关参数数据构造权重判别矩阵；根据确定的判断矩阵计算矩阵特征根，即为该矩阵所代表的该层要素对上一层要素的重要程度的权重；通过计算来检验排序的一致性；根据综合权重大小，对计划动态增容的输电线路综合权重进行从大到小排序，从而给出不同动态增容方案的风险等级。从而给出不同动态增容方案的风险等级。从而给出不同动态增容方案的风险等级。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路动态增容风险评估方法及系统


[0001]本专利技术属于风险评估
，尤其涉及一种输电线路动态增容风险评估方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]传统模式下，为保障线路安全，在特定温度、风速环境条件下，输电线路通过的电流是有最高限额的。
[0004]输电线路动态增容技术是提高单位走廊面积输送能力的重要技术手段，既可以满足电网的负荷需求，又能提高电网的经济效益。
[0005]电网动态增容就是通过导线信息检测装置、微气象监测装置、视频监控等前端感知设备，实时采集导线温度、弧垂，环境风速、风向等数据，根据载流量模型计算导线的最大允许载流量，充分利用线路容量，动态评估线路载流能力，在不突破现行技术规程规定的前提下，为调度运行人员提供提高输电线路的实际输送容量的理论指导，使输电运行资源更加充分地利用起来，提升电网运行效率，增加电力的送出，对于重负荷地区及新能源外送地区提高线路输送容量具有重要意义，但其带来的风险也同样值得重视。
[0006]研究表明，输电线路的载流量随着导线允许温度提高，导线的载流量逐渐增加。但是，导线运行允许温度提高，会对导线弧垂、接线金具和导线机械强度带来影响，直接关系到线路的安全运行。导线的弧垂过低会造成导线对地面建筑物或者交叉跨越线路放电，发生短路事故。导线温度过高会造成导线抗拉强度下降，从而导致永久变形，特别是导线接头会因为过热而使强度下降导致断裂，引发断线事故。因此有必要在采用输电线路动态增容前对其进行风险评估。
[0007]由于导线的温升受到诸多未知因素和复杂因素的影响，难以精确计算。加之线路所在区域的气象条件是实时变化的，导线的最大载流量也是实时变化的，从而极大限制了输电线路动态增容技术的工程应用。
[0008]安全运行是电网的头等大事，优于线路的动态增容。而增加线路的载流量，一方面会导致导线受热膨胀，弧垂增大，使得导线对地面或者对交叉跨越物体的绝缘距离减小，从而增大了短路事故的概率；另一方面会导致导线接头过热，使得导线从接头处断开的概率增大。
[0009]因此，针对多条输电线路如何选择动态增容方案需要提前进行风险评估，以确保选择更为合理的输电线路进行动态增容。

技术实现思路

[0010]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于层次分析法的输电线路动态增容风险评估方法，可以辅助在实施输电线路动态增容前完成对动态增容方案的风险评估，既方便又快捷。
[0011]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0012]第一方面，公开了一种输电线路动态增容风险评估方法，包括：
[0013]建立层次分析结构模型；
[0014]基于建立的层次分析结构模型，获取计划进行动态增容的输电线路相关参数；
[0015]根据获取的相关参数数据构造权重判别矩阵；
[0016]根据确定的判断矩阵计算矩阵特征根，即为该矩阵所代表的该层要素对上一层要素的重要程度的权重；
[0017]通过计算来检验排序的一致性；
[0018]根据综合权重大小，对计划动态增容的输电线路综合权重进行从大到小排序，从而给出不同动态增容方案的风险等级。
[0019]作为进一步的技术方案，所述层次分析结构模型：
[0020]最上一层为目标层，最后一层为动态增容方案层，中间3层为准则层，同一层的各个因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。
[0021]作为进一步的技术方案，所述中间3层为准则层，具体包括：
[0022]断线风险、对地短路，即中间第一层；
[0023]线路寿命、线路温度以及线路弧垂是影响中间第一层的主要因素，因此，将其作为中间第二层；
[0024]而线路所处的气象条件、地理位置、线路档距、交叉跨越情况、运行年限以及线路的强度和物理属性都是影响中间第二层的主要因素，故将其作为中间第三层。
[0025]作为进一步的技术方案，所述中间第三层中，影响气象条件主要包括：环境温度、风速大小、风速方向、日照强度；
[0026]地理位置重点考虑输电线路经过平原、山地、城市三种情况，与线路档距及交叉跨越情况共同影响线路的弧垂；输电线路的运行年限、线路材质会直接影响到线路的总应变，是影响线路寿命的重要因素；
[0027]线路的物理属性包括线路材质、吸热系数、辐射系数、导线线径、导线电阻。
[0028]作为进一步的技术方案，计划进行动态增容的输电线路相关参数，包括输电线路所处气象条件、地理位置、输电线路的物理属性以及运行信息，以上涉及的参数应为计划动态增容时间段的实际状态参数；
[0029]动态增容的导线所处气象条件，使用实测信息，通过输电线路在线监测设备获得。
[0030]作为进一步的技术方案，所述动态增容的导线所处气象条件如无实测参数，可使用输电线路所处地理位置的典型参数或经年累月参数的预测值。
[0031]作为进一步的技术方案，根据获取的相关参数数据构造权重判别矩阵，具体为：
[0032]根据建立的多级阶梯结构模型，对同一中间层次的要素进行两两比较，按照从绝对重要到同等重要共计9个梯度递减权重，给出其对上一层的重要性判别矩阵，建立判断矩阵；同理，对每一层均进行上述操作。
[0033]作为进一步的技术方案，还包括：权重修正：采用基于输电线路热平衡方程灵敏度分析的方法确定气象条件和物理属性判断矩阵中各元素的合理标度。
[0034]第二方面，公开了基于层次分析法的输电线路动态增容风险评估系统，包括：
[0035]模型建立模块，被配置为：建立层次分析结构模型；
[0036]输电线路相关参数获取模块，被配置为：基于建立的层次分析结构模型，获取计划进行动态增容的输电线路相关参数；
[0037]数据处理模块，被配置为：根据获取的相关参数数据构造权重判别矩阵；
[0038]根据确定的判断矩阵计算矩阵特征根，即为该矩阵所代表的该层要素对上一层要素的重要程度的权重；
[0039]通过计算来检验排序的一致性；
[0040]根据综合权重大小，对计划动态增容的输电线路综合权重进行从大到小排序，从而给出不同动态增容方案的风险等级。
[0041]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0042]本专利技术提及的方法不需要大量复杂的计算，仅通过输电线路运行数据、环境因素及线路设计等参数，综合考虑各参数对线路温度、线路弧垂、线路寿命的影响即可完成对动态增容风险的评估，给出直观的风险量化评估结果，可以辅助调控运行人员在实施输电线路动态增容前完成对动态增容方案的风险评估，既方便又快捷。可以给调控运行人员在设计或选择不同动态增容方案时提供理论指导，同时也可以根据方案权重的大小对比不同输电线路的动态增容潜能，即：权重越高越适合动态增容，权重越低越不适合动态增容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路动态增容风险评估方法，其特征是，包括：建立层次分析结构模型；基于建立的层次分析结构模型，获取计划进行动态增容的输电线路相关参数；根据获取的相关参数数据构造权重判别矩阵；根据确定的判断矩阵计算矩阵特征根，即为该矩阵所代表的该层要素对上一层要素的重要程度的权重；通过计算来检验排序的一致性；根据综合权重大小，对计划动态增容的输电线路综合权重进行从大到小排序，从而给出不同动态增容方案的风险等级。2.如权利要求1所述的一种输电线路动态增容风险评估方法，其特征是，所述层次分析结构模型：最上一层为目标层，最后一层为动态增容方案层，中间3层为准则层，同一层的各个因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。3.如权利要求2所述的一种输电线路动态增容风险评估方法，其特征是，所述中间3层为准则层，具体包括：线风险、对地短路，即中间第一层；线路寿命、线路温度以及线路弧垂是影响中间第一层的主要因素，因此，将其作为中间第二层；而线路所处的气象条件、地理位置、线路档距以及线路的强度和物理属性都是影响中间第二层的主要因素，故将其作为中间第三层。4.如权利要求3所述的一种输电线路动态增容风险评估方法，其特征是，所述中间第三层中，影响气象条件主要包括：环境温度、风速大小、风速方向、日照强度；地理位置重点考虑输电线路经过平原、山地、城市三种情况，与线路档距及交叉跨越情况共同影响线路的弧垂；输电线路的运行年限、线路材质会直接影响到线路的总应变，是影响线路寿命的重要因素；线路的物理属性包括线路材质、吸热系数、辐射系数、导线线径、导线电阻。5.如权利要求1所述的一种输电线路动态增容风险评估方法，其特征是，计划进行动态增容的输电线路相关参数，包括输电线路所处气象条件、地理位置、输电线路的物理属性以及运行信息，以上涉及的参数应为计划动态...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新宇，高春辉，周岩，陈璐，杨朋威，任正，窦宇宇，郑博文，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：