[發明專利]一種基于層次分析法的高速鐵路牽引網雷害風險評估方法

有效

• 申請號: 201310753449.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103777094A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 谷山強;嚴碧武;向念文;蘇杰;馮萬興;方玉河;趙淳;王韜;吳敏;王佩
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 蘇敏

1.一種基于層次分析法的高速鐵路牽引網雷害風險評估方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

S1、給定需要進行防雷性能評估的高鐵線路基本信息、高鐵線路地理信息、高鐵線路地形地貌信息、高鐵線路絕緣特征信息、高鐵線路結構特征信息；

高鐵線路基本信息包括線路名稱、線路總長、供電方式、供電臂長度與分段信息；

高鐵線路地理信息包括高鐵線路的經緯度坐標、海拔高度；

高鐵線路地形地貌信息依據高鐵線路走向的經緯度坐標運用三維GIS全掃描提取、包括平原、山丘、大山；

高鐵線路絕緣特征信息包括絕緣子串或最短空氣間隙的閃絡電壓及伏秒特性、支柱接地電阻；

高鐵線路結構特征信息包括支柱、架空地線、承力索的幾何尺寸、架空地線和集中引下線配置、橋梁、路基和隧道的分布與長度、橋梁的高度；

S2、根據S1步驟中給定的高鐵線路基本信息、高鐵線路地理信息，利用網格法，將高鐵線路劃分為若干個與各供電臂段對應的空間網格區段，同時采用高鐵線路走廊雷電參數統計方法統計出各個空間網格區段在指定時間段內的高鐵線路雷電參數信息，高鐵線路雷電參數信息包括地閃密度參數和雷電流概率密度分布參數；

S3、以S2步驟中統計出的高鐵線路雷電參數信息，結合S1步驟中給定的高鐵線路地形地貌信息、高鐵線路絕緣特征信息、高鐵線路結構特征信息，采用雷擊跳閘率計算方法計算得到各網格區段的直擊雷雷擊跳閘率、感應雷雷擊跳閘率和總雷擊跳閘率；

S4、將S3步驟中計算得到的各網格區段的總雷擊跳閘率加權算術平均得到高鐵線路的全線平均雷擊跳閘率，以全線平均雷擊跳閘率為基準值，依據各網格區段雷害風險分級指標，對S3步驟中計算得到的各網格區段的總雷擊跳閘率進行防雷性能評估，確定各網格區段雷害風險等級；

S5、利用S2步驟中得到的網格區段及所對應的供電臂段劃分結果，采用計算機計算各個供電臂段內雷害風險處于各等級的網格區段占各供電臂段內總網格區段數的百分比；

S6、基于高鐵線路易閃段層次結構模型確定各供電臂段的雷害風險權重向量，各供電臂段的雷害風險權重向量確定步驟如下：

首先，通過改進層次分析計算程序求得各供電臂段對各雷害風險等級網格區段百分比的權重向量；

其次，在上述步驟基礎上，考慮各風險等級網格區段對雷害風險的影響程度不同，繼續采用改進層次分析計算程序求得不同風險等級網格區段對雷害風險的權重向量；

最后，采用計算機將各供電臂段對各雷害風險等級網格區段百分比的權重向量、不同風險等級網格區段對雷害風險的權重向量進行合成得到各供電臂段的雷害風險權重向量，從而獲取各供電臂段雷害風險評估結果，并確定線路易閃段。

2.如權利要求1所述的基于層次分析法的高速鐵路牽引網雷害風險評估方法，其特征在于：所述S6步驟中高鐵線路易閃段層次結構模型由目標層、原則層、指標層三個層次構成：目標層為供電臂段的雷害風險；原則層包括A級網格區段百分比、B級網格區段百分比、C級網格區段百分比、D級網格區段百分比；指標層包括供電臂段1、供電臂段2、供電臂段3、……、供電臂段n；各供電臂段的雷害風險權重向量確定具體步驟如下：

首先，通過改進的三標度層次分析法求得各供電臂段對各雷害風險等級網格區段百分比的權重向量，即各供電臂段對A級網格區段百分比的權重向量W₁、對B級網格區段百分比的權重向量W₂、對C級網格區段百分比的權重向量W₃、對D級網格區段百分比的權重向量W₄；

其次，在上述步驟基礎上，考慮各風險等級網格區段對雷害風險的影響程度不同，繼續采用改進的三標度層次分析法求得不同風險等級網格區段對雷害風險的權重向量W_S；

最后，采用計算機將各供電臂段對各雷害風險等級網格區段百分比的權重向量、不同風險等級網格區段對雷害風險的權重向量進行合成得到各供電臂段的雷害風險權重向量W：

W=[W₁?W₂?W₃?W₄]*W_S

從而獲取各供電臂段雷害風險評估結果，并確定線路易閃段。