一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法

技术领域

本发明属于电力线路通道状态评价领域，具体涉及一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法。

背景技术

随着用电负荷的数量的不断提升，作为电力供应的重要环节，输电线路通道的良好运行变得越发重要。伴随着不断复杂的运行工况，来自覆冰、山火、外破等外部因素对输电线路通道状态的影响变得越发严重。基于全面提升设备生命周期的目的，对于电力线路通道运行状态准确评估的要求涉及了通道可研、勘探、涉及、安装、运行以及灾后处置等各个环节。在实际执行的过程中，基于现有电力通道线路里程长、运维资源紧张、实际运行工况评估方法缺乏等现实问题，有必要提出一种操作性强，能够较为直观的反应通道状态的方法和流程。

现有的通道状态评估方法将线路划分为基础、导地线、杆塔、绝缘子、金具、接地装置、附属装置以及通道环境8个线路单元，按照各个单元的静态参数表征通道运行状态。在日常通道巡维的过程中，为准确评估各个单元的实际状态，需要借助多种检测工具、花费大量的巡检时间。特别对于走廊下交通状态复杂、单元数目巨大的通道，实际评估状态困难，更加容易遗漏关键点位信息。

在开展诸如防冰加固、特殊区段梳理等线路设防提升工作的的时候，依托现有手段难以有效量化出区段范围。供电单位用户，因无良好标准，在进行治理项目申报、维护策略修编的时候缺乏精准性。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法，解决现有电力通道状态评估方法需要借助多种检测工具、花费大量巡检时间以及针对通道状态复杂、单元数目巨大的通道实际状态评估困难、容易遗漏关键点位信息的问题，示出了一种操作性强，能够较为直观的反映通道状态的技术方案。

本申请示出的一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法，所述方法包括：

S1：根据评估对象和危害范围划分电力通道状态区域；

S2：根据风险定义理论计算所述电力通道状态区域的风险值，将所述风险值通过风险量化标准进行风险评估，得到电力通道状态区域风险评估后的风险等级。

优选的，所述根据评估对象和危害范围划分的电力通道状态区域包括：

传统的中重冰区、最近一次寒潮倒杆严重区、未来72小时特殊天气预警期间预警区、传统三跨特殊区段。

优选的，所述风险定义理论为：

根据非期望事件发生的可能性以及不良结果或电力损失可以判断风险程度；

所述风险定义理论的基本表达式为：

R＝F(P，C，B)＝P×C×B；

其中，R为风险值，F表示函数关系，P表示事件概率，C表示相关系数，B表示基准值；

所述风险定义理论的基本表达式含义定义为：风险值＝(危害值)×(概率值)×(基准值)。

优选的，所述危害值包括若干因素，所述若干因素包括：危害严重程度因素、社会影响因素、损失负荷或用户性质因素。

优选的，所述概率值包括若干因子，所述若干因子包括：通道环境风险因子、人为活动因子、微地形因子、杆塔运行状态评估因子、线路投运年限因子、设备类型因子、供应商评价结果因子、故障类别因子、历史数据统计因子、天气影响因子、设备缺陷影响因子、检修时间因子、现场施工因子、控制措施因子、塔下植被生长因子、设计冰厚与冰区分布差值因子、防倒串措施因子、操作风险因子。

本申请的有益效果为：

本申请能够解决现有电力通道状态评估方法需要借助多种检测工具、花费大量巡检时间以及针对通道状态复杂、单元数目巨大的通道实际状态评估困难、容易遗漏关键点位信息的问题，示出了一种操作性强，能够较为直观的反映通道状态的技术方案。

附图说明

为了更清楚的说明申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请示出的一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法示意图；

图2为本申请示出的计算风险值的流程示意图。

具体实施方式

参阅图1，图1示出了一种基于风险评估结果的多维度电力通道状态评估方法，所述方法包括：

S1：根据评估对象和危害范围划分电力通道状态区域；所述电力通道状态区域包括：传统的中重冰区、最近一次寒潮倒杆严重区、未来72小时特殊天气预警期间预警区、传统三跨特殊区段。所述电力通道状态区域可用于山火、外破特殊区段的梳理。

S2：根据风险定义理论计算风险值，将所述风险值通过风险量化标准进行风险评估，得到电力通道状态区域风险评估后的风险等级。

所述风险定义理论为：

根据非期望事件发生的可能性以及不良结果或电力损失可以判断风险程度；

所述风险定义理论的基本表达式为：

R＝F(P，C，B)＝P×C×B；

其中，R为风险值，F表示函数关系，P表示事件概率，C表示相关系数，B表示基准值；

所述风险定义理论的基本表达式含义定义为：风险值＝(危害值)×(概率值)×(基准值)。

所述风险量化标准参阅表1：

表1：风险量化标准

所述危害值包括若干因素，所述若干因素包括：危害严重程度因素、社会影响因素、损失负荷或用户性质因素。所述若干因素还包括基于风险影响程度考虑的其他因素。

所述概率值包括若干因子，所述若干因子包括：通道环境风险因子、人为活动因子、微地形因子、杆塔运行状态评估因子、线路投运年限因子、设备类型因子、供应商评价结果因子、故障类别因子、历史数据统计因子、天气影响因子、设备缺陷影响因子、检修时间因素因子、现场施工因素因子、控制措施因素因子、塔下植被生长因子、设计冰厚与冰区分布差值因子、防倒串措施因子、操作风险因子。所述若干因子还包括：基于问题考虑的导致风险增加的其他因子。

所述根据风险定义理论计算风险值的方法为：

风险值＝(危害值)×(概率值)×(基准值)；

其中：

危害值＝(危害严重程度因素)×(社会影响因素)×(损失负荷或用户性质因素)；

概率值＝(通道环境风险因子)×(人为活动因子)×(微地形因子)×(杆塔运行状态评估因子)×(线路投运年限因子)×(设备类型因子)×(供应商评价结果因子)×(故障类别因子)×(历史数据统计因子)×(天气影响因子)×(设备缺陷影响因子)×(检修时间因子)×(现场施工因子)×(控制措施因子)×(塔下植被生长因子)×(设计冰厚与冰区分布差值因子)×(防倒串措施因子)×(操作风险因子)；

所述危害严重程度因素的定义标准参阅表2；

表2：危害严重程度因素的定义标准

所述社会影响因素的定义标准参阅表3：

表3：社会影响因素的定义标准

所述损失负荷或用户性质因素的定义标准参阅表4：

表4：损失负荷或用户性质因素的定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域的危害严重程度为一级事件危害，社会影响因素为特殊时期保供电，损失负荷或用户性质因素为一般负荷；在该实施例中：

危害值＝120×1.2×1＝144。

本申请示出的各因子权重基于电力线路生命周期内运行规律以及历史通道运维情况确定。

所述通道环境风险因子根据交叉跨越、同塔多回情况、通道下数树木与建筑情况、塌方情况以及危险物体情况确定异常概率权重。

所述通道环境风险因子定义标准参阅表5：

表5：通道环境风险因子定义标准

在一可行性实施例中，所述通道环境风险为：跨河流、跨铁路、不跨线路、不存在同塔多回情况，通道下存在数目与建筑，不存在塌方情况，不存在危险物体；在该实施例中：

通道环境风险因子＝0.3×0.3+0.3×0.3+0.3×0.1+0.2×0.2+0.1×0.05+0.1×0.05＝0.26。

所述人为活动因子根据线路历史统计的缺陷故障情况梳理，人为活动因子与通道异常概率正密切相关，基于此本发明提出人为活动因子量化标准：以人员在地理区域内距离杆塔的活动范围确定通道受损概率。

所述人为活动因子定义标准参阅表6：

表6：人为活动因子定义标准

在一可行性实施例中，当20m＜x

人为活动因子＝0.6；

所述微地形因子中，因线路覆冰对通道风险影响较大，引入微地形为主要考虑影响覆冰的因素。微地形定义为有利于线路覆冰发展的局部地形，所述微地形包括：高出当地凝冻高度的地区、存在覆冰气流增速的垭口、风道地段、迫使覆冰气流抬升、过冷却水增多的长缓坡地段、使得覆冰增长期加长的地段、冬季水汽充足的河流、湖泊等潮湿地区以及形成局部沉积型覆冰小气候的封闭低洼的盆形状地区；当发现所述电力通道状态区域存在所述微地形时，表明通道状态受损概率增加；

所述微地形因子定义标准参阅表7：

表7：微地形因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域包括：高出当地凝冻高度的区段1处以及使得覆冰增长期加长的地段1处；在该实施例中：

微地形因子＝0.2×2＝0.4；

所述杆塔运行状态评估因子基于已有输电线杆塔异常状态评估结果，包括杆塔附件运行工况、基础运行状态，综合确定杆塔的状态评价结果分为正常、注意、异常以及严重四种等级，依照评价结果等级，确定风险概率；

所述杆塔运行状态评估因子定义标准参阅表8：

表8：杆塔运行状态评估因子定义标准

在一可行性实施例中，杆塔运行状态为注意，在该实施例中：

杆塔运行状态评估因子＝0.6；

由于目前电力线路杆塔数目巨大，基础台账管理缺失，经过梳理，无法准确确定杆塔的具体参数。因此，将线路投运年限作为风险概率因子；

所述线路投运年限因子定义标准参阅表9：

表9：线路投运年限因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域线路投运年限为8年，在该实施例中：

线路投运年限因子＝0.6；

所述设备类型包括：电缆、架空线、同塔双回(或多回)线以及直流线路；基于架空线路的设计规范、线路设备情况可定义设备类型因子，通过设备类型因子评价风险概率；

所述设备类型因子定义标准参阅表10；

表10：设备类型因子概率参考的定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域采用电缆，在该实施例中：

设备类型因子＝0.8；

由于设备管辖单位现有输电线路，尤其是配电线路基础台账管理缺失，生产厂家变动快，无法准确进行杆塔状态的定量评估。因此参照各单位为公开的承包商资信评价结果，根据供应商评价结果评价风险概率；

所述供应商评价结果因子定义标准参阅表11；

表11：供应商评价结果因子定义标准

在一可行性实施例中，供应商对所述电力通道状态区域评价结果为良；在该实施例中：

供应商评价结果因子＝0.4；

综合线路用户情况、判断单一元件故障可能导致的电网风险，按照风险事件故障等级通过故障类别因子评价风险概率。

所述故障类别因子定义标准参阅表12；

表12：故障类别因子定义标准

在一可行性实施例中，所述故障类别为第二级故障，在该实施例中：

故障类别因子＝0.4；

参照各运行单位所辖设备范围内设备年平均故障次数，通过历史数据统计因子评价风险概率；

所述历史数据统计因子定义标准参阅表13；

表13：历史数据统计因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域设备类型为架空输电线路，在该实施例中：

历史数据统计因子＝1.02；

天气条件是线路通道状态异常的主要因子，基于线路异常形成气候条件，通过天气影响因子评价风险概率。

所述天气影响因子定义标准参阅表14；

表14：天气影响因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域天气为雷雨大风；在该实施例中：

天气影响因子＝1.5；

基于通道状态评估过程中主要元件单元实际状态情况，通过设备缺陷影响因子评价风险概率。

所述设备缺陷影响因子定义标准参阅表15；

表15：设备缺陷影响因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域设备异常；在该实施例中：

设备缺陷影响因子＝1.1；

基于电力线路通道检修期间各类基础风险发生概率的变化。通过检修时间因子评价风险概率。

所述检修时间因子定义标准参阅表16；

表16：检修时间因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域检修时间为6天；在该实施例中：

检修时间因子＝0.9；

基于现场施工投入资源情况，引入人力施工和机械施工两种类型，通过现场施工因子评价风险概率。

所述现场施工因子定义标准参阅表17；

表17：现场施工因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域为机械施工；在该实施例中：

现场施工因子＝2；

基于线路发生风险和风险预控的手段，引入风险控制措施，通过控制措施因子评价风险概率。

所述控制措施因子定义标准参阅表18；

表18：控制措施因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域控制措施为无措施，在该实施例中：

控制措施因子＝1；

从电力线路路覆冰期间倒杆断杆类型占比情况费分析，因树木覆冰压倒线杆的占比约七成，且部分树木无法短期内及时清理。基于现有通道下不同林木的增长速度差异导致风险概率动态变化。基于不同植被生长速度差异，引入塔下植被生产因子概率。

所述塔下植被生长因子定义标准参阅表19；

表19：塔下植被生长因子定义标准

在一可行性实施例中，塔下植被生长速度为0.3m/年；在该实施例中：

塔下植被生长因子＝0.6；

电力线路防冰能力与设计冰厚直接相关，设计冰厚值越大其防冰能力往往越强，校核实际覆冰情况与设计冰厚很有必要。基于上述分析考虑，主要以2018版冰区分布图中相应地区的冰厚为参考准则，引入设计冰厚与冰区分布图之间的差值作为概率参考因子。

所述设计冰厚与冰区分布差值因子定义标准参阅表20；

表20：设计冰厚与冰区分布差值因子定义标准

在一可行性实施例中，设计冰厚与冰区分布差值为10mm，在该实施例中：

设计冰厚与冰区分布差值因子＝0.35；

由于相邻杆塔破坏或倾覆，导致杆塔一侧导地线张力部分或全部释放，使作用在杆塔上的纵向荷载远大于设计容许值，造成杆塔串倒。基于此，提出防倒串概率因子。(注：加强塔配置原则按照：轻冰区每隔7～8基、中冰区每隔4～5基；加固塔性能除满足常规直线型杆塔设计条件外，还应按所有导线及地线同侧有断线(分裂导线为纵向不平衡)张力进行计算。

所述防倒串措施因子定义标准参阅表21；

表21：防倒串措施因子定义标准

在一可行性实施例中，所述电力通道状态区域轻冰区加固塔数目为足够，加固塔性能为满足，中冰区加固塔数目为不足，加固塔性能为满足；在该实施例中：

防倒串措施因子＝0.25×0.25×0.5×0.25＝0.0078125；

在进行通道加固策略执行的时候，存在因各类操作带来的风险，基于此提出操作风险概率。

所述操作风险因子定义标准参阅表22；

表22：操作风险因子定义标准

在一可行性实施例中，所述通道加固策略执行为无操作，在该实施例中：

操作风险因子＝1；

在一可行性实施例中，参阅图2，本申请的工作流程为：

根据评估对象和危害范围划分电力通道状态区域；根据风险定义理论计算风险值，所述风险值＝(危害值)×(概率值)；由于危害值包括若干因素，概率值包括若干因子；所以，风险值＝(危害严重程度因素)×(社会影响因素)×(损失负荷或用户性质因素)×(通道环境风险因子)×(人为活动因子)×(微地形因子)×(杆塔运行状态评估因子)×(线路投运年限因子)×(设备类型因子)×(供应商评价结果因子)×(故障类别因子)×(历史数据统计因子)×(天气影响因子)×(设备缺陷影响因子)×(检修时间因子)×(现场施工因子)×(控制措施因子)×(塔下植被生长因子)×(设计冰厚与冰区分布差值因子)×(防倒串措施因子)×(操作风险因子)；

在该实施例中，各因素及因子均采用上述实施例中数据，基准值采用B＝1000，则本实施例中：

风险值＝144×0.26×0.6×0.4×0.6×0.6×0.8×0.4×0.4×1.02×1.5×1.1×0.9×2×1×0.6×0.35×0.0078125×1×1000＝2.057；

将所述风险值通过风险量化标准进行风险评估，根据表1可知，所述风险值属于VI级风险；得到电力通道状态区域风险评估后的风险等级。

本申请能够解决现有电力通道状态评估方法需要借助多种检测工具、花费大量巡检时间以及针对通道状态复杂、单元数目巨大的通道实际状态评估困难、容易遗漏关键点位信息的问题，示出了一种操作性强，能够较为直观的反映通道状态的技术方案。

以上结合具体实施例和范例性示例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内，本申请的保护范围以所附权利要求为准。