[发明专利]多因素驱动架空线路故障率建模方法

权利要求书

1.多因素驱动架空线路故障率建模方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1、根据架空线路的材料，计算得到架空线路期望寿命；

步骤2、根据架空线路实际运行时间及其所处环境温度测量数据，计算得到架空线路等效服役时间；

步骤3、根据所研究地区架空线路故障率与天气情况的统计数据，通过假设检验的方式得到各种天气因素与架空线路故障率的相关性，并通过加权的方式得到天气综合状况评分值；

步骤4、根据架空线路的基准故障率函数、天气综合状况评分值、线路健康状态值和负载率得到综合故障率函数：

式中，L为架空线路期望寿命；T_eq为架空线路等效服役时间；Z₁为天气综合状况评分值；Z₂、Z₃分别代表设备健康状态评分值和架空线路负载率，β,γ₁,γ₂,γ₃为待估计参数；

步骤5、通过所研究地区的历史统计数据，对得到的综合故障率函数进行参数估计，得到适用于该地区的多因素驱动架空线路故障率模型；

步骤1中架空线路期望寿命的计算方法为：

式中：W为导线抗拉强度损失百分比；W_a为导线完全退火后抗拉强度损失百分比；W_max为导线完成服役退出运行时抗拉强度损失百分比；θ为导线实际测量温度，A、B、C、D和R为对应导线的属性常数；

步骤2中架空线路等效服役时间的计算方法为：

将架空线路实际运行时间T划分为n个小的时间区间t₁,t₂,…,t_n，全区间恒定运行温度θ(t_i)取时间区间t_i初始时刻的温度，架空线路等效服役时间T_eq为：

式中，

2.根据权利要求1所述的多因素驱动架空线路故障率建模方法，其特征在于，步骤3中通过假设检验的方式得到各种天气因素与架空线路故障率的相关性，其方法为：

首先采用Pearson相关系数的概念计算影响因素与架空线故障之间的相关系数：

式中，x_i为第i个观测样本对应影响因素归一化后数值，y_i为第i个观测样本的故障率；

然后采用t分布检验法对与r相应的总体相关系数ρ进行假设检验，

假设H₀：ρ＝0；H₁:ρ≠0，t检验法的检验统计量为：

根据假设检验p-的定义，计算公式如下：

定义影响因素的重要度水平为(1-p-)，根据上述算法，给出影响因素的重要度，通过设定门槛值，选择出重要度水平高于门槛值的影响因素，将其纳入整体天气状况评价的指标。

3.根据权利要求2所述的多因素驱动架空线路故障率建模方法，其特征在于，步骤3所述的通过加权的方式得到天气综合状况评分值，其具体方法为：

根据重要度计算各影响因素权重：

式中，q_j为第j个影响因素权重，(1-p_-j)为对应因素重要度，

得到天气综合状况评分值Z₁，即：

4.根据权利要求1所述的多因素驱动架空线路故障率建模方法，其特征在于，步骤5中采用最小二乘法、极大似然估计法或Levenberg-Marquardt法对步骤4得到的模型中β,γ₁,γ₂,γ₃参数进行估计，得到参数的估计值，带回到式(9)中，得到适用于该地区的多因素驱动架空线路故障率模型。