[發明專利]一種基于熵值法的輸電線路落雷風險系數評估方法

在審

• 申請號: 202110403601.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113077164A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 潘浩;馬儀;周仿榮;馬御棠;黃然;文剛;李銳海;廖永力;何錦強
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/29
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種基于熵值法的輸電線路落雷風險系數評估方法，包括獲取輸電線路逐基桿塔的地貌特征數據和地閃密度值；對地貌特征數據與地閃密度值進行斯皮爾曼相關性分析，并計算相關系數；對地貌特征數據進行標準化處理，并根據標準地貌特征數據建立落雷風險評價指標因子；根據相關系數對落雷風險評價指標因子進行重新賦值，建立原始評估矩陣；對原始評估矩陣進行標準化，得到標準化評估矩陣；根據標準化評估矩陣計算落雷風險評價指標因子的熵值；根據熵值計算落雷風險評價指標因子的權重；根據權重和重新賦值后的落雷風險評價指標因子計算輸電線路逐基桿塔的落雷風險系數。本申請可以更加精細化的表征地形地貌特征數據，保證評估方法的客觀性。

技術領域

本申請涉及輸電線路雷害風險評估及防護技術領域，尤其涉及一種基于熵值法的輸電線路落雷風險系數評估方法。

背景技術

輸電線路是電網的基礎組成部分。因此，輸電線路的安全性、可靠性以及穩定性對于保證電力系統的穩定運行具有至關重要的作用。輸電走廊途經的地形相當復雜，地貌極具多樣化，在雷雨季節，絕大數110kV及以上電壓等級的架空輸電線路，都會頻繁發生雷擊故障。輸電線路的雷擊故障在整個電力系統故障率中占很高的比例，會嚴重威脅到電網的安全穩定運行。

當前對輸電線路的雷害風險評估計算僅停留在利用網格法統計沿線的地閃密度和雷電活動強度隨季節、月份等時間變化的情況，但是此種方法缺乏對地形地貌等現場因素的定量考慮，而地貌特征直接影響地閃發生的幾率及強度，決定了雷擊風險的大小。并且雷電活動具有強分散性和強隨機性的特征，影響因素繁多，沒有占據主導作用的因素，采用現有的統計學方法通過計算方法難以準確定量描述雷電活動，多個因素對雷電活動的影響程度分析不準確，得到的分析結果對輸電線路建設以及防雷措施改造工作不具備參考價值。

發明內容

本申請提供了一種基于熵值法的輸電線路落雷風險系數評估方法，以解決現有技術中存在的在評估輸電線路雷害風險時，缺乏考慮地形地貌等現場因素的影響，并且地形特征不夠精細化，難以準確定量描述雷電活動的問題。

本申請提供一種基于熵值法的輸電線路落雷風險系數評估方法，具體包括以下步驟：

獲取輸電線路逐基桿塔的地貌特征數據和地閃密度值；

對所述地貌特征數據與所述地閃密度值進行斯皮爾曼相關性分析，并計算相關系數；

對所述地貌特征數據進行標準化處理，并根據標準地貌特征數據建立落雷風險評價指標因子；

根據所述相關系數對所述落雷風險評價指標因子進行重新賦值，建立原始評估矩陣；

對所述原始評估矩陣進行標準化，得到標準化評估矩陣；

根據所述標準化評估矩陣計算所述落雷風險評價指標因子的熵值；

根據所述熵值計算所述落雷風險評價指標因子的權重；

根據所述權重和重新賦值后的落雷風險評價指標因子計算輸電線路逐基桿塔的落雷風險系數。

上述技術方案中，所述地貌特征數據通過ARCGIS地理信息軟件進行精細化提取，所述地閃密度值通過逐基桿塔的地閃密度表征雷電活動獲取。

在本申請的較佳實施例中，所述地貌特征數據包括桿塔地形位置指數、海拔高度、坡度、地勢起伏度和土地利用類型，其中，所述桿塔地形位置指數、海拔高度、坡度和地勢起伏度通過數字高程數據獲取，所述土地利用類型通過地表覆蓋類型數據獲取。

在本申請的較佳實施例中，所述數字高程數據采用30m*30m的分辨率，所述地表覆蓋類型數據采用10m*10m的分辨率。

在本申請的較佳實施例中，對所述地貌特征數據與所述地閃密度值進行斯皮爾曼相關性分析，計算相關系數之前，需要對所述地貌特征數據進行離散化處理。