[发明专利]一种基于TOPSIS和最优组合权重的输电线路综合风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统风险评估技术领域，更具体地，涉及一种基于TOPSIS和最优组合权重的输电线路综合风险评估方法。

背景技术

随着全球气候的变化，使得极端恶劣的自然灾害对电力系统的影响更加频繁，据统计，电网架空输电线路遭遇雷击、强风、覆冰、鸟害、污秽、山火、泥石流、滑坡沉陷等恶劣自然灾害而发生故障的频率正在逐年升高。目前来看，对于输电线路在恶劣自然灾害下能够安全稳定运行的形势显得越来越严峻，虽然国内外有很多机构开展了在不同气象灾害下输电线路的风险评估方法研究，但研究内容大多是针对单个气象灾害对线路运行进行风险评估，而架空输电线路往往延绵数百上千公里，在多数情况下，线路沿线可能会同时遭受到多种气象灾害的威胁。面对这些灾害发生的不确定性、不相互独立性以及线路之间遭遇灾害的差异性等，电网运行维护部门将无法快速准确把握各线路之间的风险高低，继而无法有针对性的对风险最高的线路进行重点防护。

据有关文献介绍，对于考虑多种自然灾害的输电线路综合风险评估，目前主要有两种方法。文献(熊小伏，王尉军，于洋，沈智健，程韧俐，戴志勇.多气象因素组合的输电线路风险分析[J].电力系统及其自动化学报，2011，23(06):11-15+28.)建立了计及不同气象等级和不同气象因素的输电线路故障率模型，提出一种基于灰色模糊理论的多气象因素组合的输电线路风险分析方法。以气象条件作为评判因素，建立输电线路等级评价体系，通过隶属度函数所描述的评判因素与风险等级间的模糊关系以及描述模糊关系不可信程度的点灰度来评判输电线路风险结果。该方法存在的不足之处是，模型结构复杂，不便于具体实施，采用模糊关系来确定线路风险等级，无法准确的反映各输电线路之间的综合风险强弱。文献(邓红雷，戴栋，李述文.基于层次分析-熵权组合法的架空输电线路综合运行风险评估[J].电力系统保护与控制，2017，45(01):28-34.)提出了一种基于层次分析-熵权组合的输电线路综合运行风险评估方法，通过层次分析法确定主观权重，熵权法确定客观权重，并利用最小二乘法将主客观权重进行组合优化，确定各自然灾害的风险权重，最后建立了采用风险权重、风险概率以及风险后果来表征线路综合运行风险的评估模型。该方法存在的不足之处是，仅以历史跳闸次数与线路总跳闸次数之比作为风险概率，对于评估线路综合风险误差较大，且风险后果量化时需要人为设定的影响系数较多，相比于风险概率的变化更大，对于所求的综合风险值会因主观设定的量化值而有较大的变化，不能准确的辨识出输电线路之间的风险差异。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于TOPSIS和最优组合权重的输电线路综合风险评估方法，克服现有技术的缺点和不足，完善输电线路综合风险评估方法。提供了一种基于TOPSIS和最优组合权重的输电线路综合风险评估方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于TOPSIS和最优组合权重的输电线路综合风险评估方法，包括以下步骤：

S1：获取近几年来各线路跳闸统计资料，分别计算每条线路在雷击、大风、覆冰、鸟害、山火和外力破坏情况下的平均跳闸率；

S2：将各输电线路作为评价方案，步骤S1中六种自然灾害类型作为评价指标，建立用于评估输电线路综合风险的原始决策矩阵；

S3：利用改进层次分析法计算六种自然灾害类型的主观权重向量，利用G1法计算六种自然灾害类型的主观权重向量；

S4：利用熵权法计算六种自然灾害类型的客观权重向量，利用标准差和平均差极大化法计算六种自然灾害类型的客观权重向量；

S5：根据矩估计理论，将主观权重与客观权重集成得到最优组合权重向量；

S6：对步骤S2中的原始决策矩阵作无量纲化处理，并与步骤S5中的最优组合权重相乘得到加权决策矩阵；

S7：根据已构建的加权决策矩阵，确定各方案的理想解和负理想解，采用欧氏距离计算与理想解和负理想解的距离；

S8：计算各方案与理想解的相对贴近度，通过贴近度来分析各输电线路综合风险评估结果。

进一步的，在步骤S1中，获取近几年来各线路跳闸统计资料，分别计算每条线路在雷击、大风、覆冰、鸟害、山火和外力破坏(包括泥石流、滑坡)情况下的平均跳闸率；

平均跳闸率＝跳闸次数/(线路长度*100*年数)(次*(100km*a)^-1)。

进一步的，在步骤S2中，原始决策矩阵形式如下：