【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及輸電線路狀態評估領域，是基于人工智能的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法。
技術介紹
1、隨著電力系統的不斷擴大與電網輻射性的不斷擴張，輸電線路作為電力系統的重要組成部分，直接影響著電網運行的安全穩定，同時隨著全球氣候劇烈變化，不同復雜氣象條件導致各類惡劣氣候頻發，從而對輸電線路產生極為嚴重的影響，輸電線路在運行過程中，各類組成部件長期裸露與外界環境之中，構成輸電線路的各類設備受到氣象條件的影響較大，運行環境復雜，不僅容易受到外界的機械外力的影響，同時會受到冰雪雷電等自然環境的影響。近年來，輸電線路由于復雜氣象條件而產生的各類故障層出不窮，輸電線路一旦發生不可逆故障，將會導致關聯的電力系統停運或直接崩潰，產生不可逆的災難性影響。不同的復雜氣象條件給輸電線路狀態評估帶來了前所未有的挑戰，對于不同復雜氣象條件下的輸電線路狀態評估方法的研究也進一步深入。
2、在此發展趨勢下，研究一種適用于不同復雜氣象條件下的輸電線路狀態評估方法，能夠提高輸電線路狀態評估的科學性、完備性、準確性與層次性。促使輸電線路檢修運維的智能化與輕量化。根據輸電線路構成單元與評價指標結合不同氣象條件下氣象數據繪制出對應關系圖，對他們進行關聯分析得到適用于不同復雜氣象條件下的輸電線路狀態評估方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提供一種科學性高、準確性強、評估結果準確、可靠，且方法較為智能化的不停氣象條件下輸電線路狀態評估方法。
2、為實現上述
3、步驟1)基于貝葉斯網絡，構建不同復雜氣象條件數據集，將不同復雜氣象條件設為ci＝1，2，3，4，5，c1為溫度、c2為濕度、c3為風速、c4為氣壓、c5為降水量，將常見的復雜氣象設為bj＝1，2，3，4，b1為臺風、b2為暴雪、b3為冰雹、b4為凍雨；根據關聯貝葉斯網絡定理，得到不同氣象條件下對應的不同氣象概率為p；
4、1.1)利用貝葉斯網絡構建數據集，將不同復雜氣象條件與不同復雜氣象進行關聯概率的計算：
5、構建不同復雜氣象條件數據集，根據不同的氣象對應的氣象條件不同，臺風氣候對應氣候因素包括風速、氣壓；暴雪氣候對應氣候因素包括溫度、濕度、風速。用ci＝{1，2，3，4，5}表示五種氣象因素，用bj＝{1，2，3，4}表示四類不同氣象，則求得關聯概率p(ci＝ci|bj＝bj)，根據貝葉斯定理得到
6、
7、其中p(ci＝ci)是氣象因素的先驗概率，p(bj＝bj|ci＝ci)表示不同氣象條件與不同氣象之間的后驗概率，p(bj＝bj)是不同氣象條件與不同氣象之間的聯合概率；
8、其中五類氣象條件分別獨立，沒有交叉關系，所以將(1)式公式表述為：
9、
10、1.2)根據貝葉斯的最大后驗原則，選取ci＝{1，2，3，4，5}對應隨機概率的最大一個狀態，作為氣象條件的概率結果，通過對數據樣本的訓練，構建不同氣象條件下輸電線路氣象數據集。
11、步驟2)利用層次分析法計算加權溫度，在所得到的氣象數據集中將ci＝1，2，3，4，5進行以溫度為目標函數的加權求值，其中標度方法選擇1-9標度法；構建判斷矩陣，進行權重值求解，并進行新的權重排序，得到新的加權溫度；
12、2.1)層次分析法計算加權溫度：
13、2.1.1)將復雜問題層次化，將待解決問題制定目標層，目標層即為最終權重最大的一個因素或元素，是問題的最終目的，然后進行準則層與標準層的細化，自上而下形成支配關系網絡，對于架空輸電線路，在冰雹、暴雪、凍雨天氣條件下會對架空輸電線路產生覆冰影響，主要氣象因素為溫度，故將溫度作為最終目標
14、2.1.2)進行判斷矩陣的構造，在關系網絡的基礎上對不同指標或影響因素之間進行比較判斷，設有1、2、3…m個影響因素，獲得相對重要的數據，從而構建形成m階矩陣：
15、
16、aij表示判斷矩陣中的權重值(i＝1，2，3，…m；j＝1，2，3，…m)矩陣a為m階方陣，為判斷矩陣；
17、2.1.3)檢驗判斷矩陣的一致性：判斷矩陣存在一致性的問題，算得矩陣a的最大特征值λmax＝b，且λmax對應的特征向量即為各要素層的排序權重。
18、2.1.4)則對判斷矩陣按照行進行逐行計算，得到對應因素的權重，比重最大的即為對目標因素影響最大的主要因素；
19、2.2)構建判斷矩陣：在對溫度數據進行權重求解之前，對判斷矩陣進行設置，使最終得到數據貼合實際情況的溫度，由于判斷矩陣中存在較多的不同種影響因素，首先對各類因素的影響度進行排列，在對多個因素進行賦值時，選取1-9標度法，根據判斷矩陣賦值標準進行各類因素的權重賦值，構建出不同種判斷矩陣；
20、2.3)權重值重新計算與加權溫度計算：針對輸電線路復雜氣象條件下的影響因素，主要包括：溫度、風速、濕度、氣壓、降水，溫度重要程度作為影響最大的因子存在，其權重應為最大，按照判斷矩陣賦值標準得到判斷矩陣，
21、根據此判斷矩陣，對五個氣象數據因素進行矩陣排列，分別逐層逐行比較，得到判斷矩陣為：
22、
23、選取坐標軸函數axis函數進行坐標軸標定，沿著軸的方向進行不同函數的求解，根據不同數據的維度進行不同的取值，對于一維數據，axis對應的值為0；對于二維數據，axis取0或1、對于三維數據axis值取0、1、2；本專利技術中數據涉及到時間，空間維度，axis值取0、1、2，在具體程序求解時僅涉及到二維計算，選擇axis為1。
24、層次分析法ahp的權重求解需要對判斷矩陣的最大特征根進行計算，用1-9標度法，在特征值求解過程中，利用方根法求每個因素的權值，對判斷矩陣中的各個元素做乘積運算后開m次方，得到：
25、
26、其中aij為判斷矩陣第i行j列元素，ri為各元素乘積運算開m次方后得到的值；將式(5)進行權重排序，排序值的計算公式為：
27、
28、其中：wi為新的權重值；由此得到不同氣象因素對應的權重值，將各類氣象因素按照該權重進行加成計算，得到所需要的加權溫度。
29、步驟3)構建comsol輸電線路二維導線模型，構建評價體系，以加權得到的溫度為基礎數據對導線模型進行多物理場耦合仿真，根據應力變化與位移云圖構建評估標準。
30、所述的步驟3)中，具體方法為：
31、3.1)導線熱效應分析：鋼芯鋁絞線會因自身載流量產生熱效應，在自然對流與強制對流兩種散熱條件下，會發生溫度的變化，同時絞線之間存在著不同間隙，受到熱效應發生熱膨脹會產生應力效果，由于鋼芯鋁絞線中鋼和鋁的熱傳導系數不會隨著溫度的變化而變化，設忽略鋼芯與鋁層之間的間隙，建立鋼芯鋁絞線的二維導熱方程：
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【技術保護點】
1.一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于，其步驟為：
2.根據權利要求1所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于：
4.根據權利要求1所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于，其步驟為：
2.根據權利要求1所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣象條件下輸電線路狀態評估方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種基于層次分析法的不同復雜氣...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃珂，唐紅，郭鐵，李爽，賈潞冰，潘加玉，謝倩，李佳奇，段世杰，王閏澤，
申請(專利權)人：遼寧東科電力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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