[發(fā)明專利]一種發(fā)生山火之后預測輸電線污穢度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510092800.5
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104657615B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳江平;付明花;譚波;呂偉源
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)減災防災領(lǐng)域，具體是一種發(fā)生山火之后預測輸電線污穢度的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的污穢回歸預測模型預測某時刻污穢度時，將該時刻氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等作為參數(shù)通過映射關(guān)系得到污穢度，這種方法更側(cè)重于映射關(guān)系，而沒有考慮到污穢積累的具體條件，實際上，考慮到污穢的實際積累過程，這種方法是有局限性的。

山火發(fā)生時與剛發(fā)生后，污穢有一個快速穩(wěn)定增加的過程，直至污穢維持在一定值，僅在小范圍內(nèi)波動。在污穢快速穩(wěn)定增加的過程中，由于污穢在不斷積累，即使有相同的氣象、地形等條件，不同時刻污穢程度不同，而按照傳統(tǒng)預測方法，使用相同的氣象、地形等參數(shù)，得到的結(jié)果是相同的，這往往會產(chǎn)生較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

針對污穢預測領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種發(fā)生山火之后預測輸電線污穢度的方法，其在山火發(fā)生后對不同污穢積累過程分類，在此基礎(chǔ)上根據(jù)污穢積累的機理建立更為準確的污穢預測模型，相比傳統(tǒng)預測方法，更符合實際情況，結(jié)果更加可靠。

一種發(fā)生山火之后預測輸電線污穢度的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)氣象過程對氣象歷史數(shù)據(jù)進行分類，定義氣象歷史數(shù)據(jù)為{x_i,C_i}，i為樣本編號，x_i∈Rⁿ為氣象數(shù)據(jù)，C_i∈R為對應(yīng)的線路污穢值，對線路污穢氣象歷史數(shù)據(jù){x_i,C_i}進行如下操作：

式1

由式1求得的{Δx_i,ΔC_i}稱為氣象過程歷史數(shù)據(jù)，由式2將氣象過程歷史數(shù)據(jù){Δx_i,ΔC_i}分為污穢快速穩(wěn)定增長、污穢維持兩個集合：

式2

式(2)中：P₊表示污穢快速穩(wěn)定增長集合，P₀表示污穢維持集合，ΔC_i為相鄰時刻采樣點輸電線路污穢增量，δ為污穢維持類別的波動范圍；

步驟2、使用灰色關(guān)聯(lián)分析法計算樣本數(shù)據(jù)對不同累積過程的隸屬度,得到影響污穢增長的因子的權(quán)重矩陣W的,具體步驟如下：

設(shè)參考序列C為污穢值序列：C＝(C(1),C(2),...,C(N))

比較序列x_j為氣象分量的序列：x_j＝(x_j(1),x_j(2),...,x_j(N))

其中j為溫度、濕度等氣象分量的編號，則氣象分量x^j與污穢值C的灰色斜率關(guān)聯(lián)度定義為

式3

式4

其中ξ為灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，ξ_j(t)表示氣象分量x_j與污穢值C在時刻t所對應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，t為測得數(shù)據(jù)對應(yīng)的時刻，t＝1，2，…，N，N為序列中的測量數(shù)據(jù)樣本數(shù)；式4中為氣象分量序列的平均值，為污穢值序列平均值，Δx_j(t)表示氣象分量x_j在時刻t之后的第一次測量值與時刻t測量值的差值，Δt為對應(yīng)的時間差；

定義影響污穢增長的因子的權(quán)重矩陣為W

W＝diag(ε₁,ε₂,...,ε_j,...)式7

通過式(8)計算氣象過程歷史數(shù)據(jù)對兩個集合P₊,P₀的帶權(quán)重馬氏距離L_i,p：

式8

式(8)中：L_i,p為馬氏距離，m_p為模式集P的聚類中心，P∈P₊、P₀，C_p為該模式集的協(xié)方差矩陣，有

式9

將該帶權(quán)重馬氏距離L_i作為模糊隸屬度函數(shù)的參數(shù)，求出氣象歷史數(shù)據(jù)對不同氣象過程的隸屬度μ_i,p具體為：

式10；