[发明专利]一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法

权利要求书

1.一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，它包括：

步骤1、提取评估区域内110kV以上电压等级装有覆冰监测终端的杆塔经纬度坐标，并采集杆塔线路设计冰厚；

步骤2、根据杆塔经纬度坐标叠加冰区分布图，并采集每个杆塔所处冰区量级；

步骤3、统计5个冰期内步骤1中覆冰监测终端所监测最大覆冰厚度及对应同期的气温、相对湿度、风速和覆冰比值信息，以及杆塔所在位置的坡度、粗糙度和高程信息；

步骤4、分别计算出每个覆冰量级区域内覆冰监测终端所在位置的坡度、粗糙度、高程、气温、相对湿度、风速、覆冰比值和最大覆冰厚度每个因子的平均值；

步骤5、对步骤4处理结果以及覆冰监测终端所处位置冰区分布图量级这9个因子进行归一化处理；

步骤6、采用投影寻踪算法计算归一化处理结果各方向上投影指标值，求出最优投影方向；

步骤7、根据步骤6计算出的最优投影方向，构建目标函数并计算目标函数，然后给目标函数值划定等级范围，即为输电线路覆冰灾害风险等级。

2.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：步骤3所述提取杆塔所在位置的坡度、粗糙度和高程信息的方法为：利用GIS软件，结合数字高程模型、覆冰监测终端空间数据实现对坡度、地形粗糙度和高程地形因子信息的提取。

3.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：步骤5所述冰区分布图覆冰量级的划分方法为：根据冰区分布图，按照10mm、15mm、20mm、30mm、40mm、50mm及以上这6个量级划分。

4.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：步骤5所述将因子参数进行归一化处理，是根据公式：

式中：为指标初始值，x_maxj、x_minj分别为第j个指标的最大值和最小值，x_ij是归一化处理后的指标值。

5.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：步骤6所述采用投影寻踪算法计算归一化处理结果各方向上投影指标值，求出最优投影方向的方法包括：

采集归一化处理后的9个风险因子指标数据：

{y_ij|i＝1,2,...,n；j＝1,2,...,9}

其中n为样本数量，j代表第j个因子对应各样本数据值；

在空间中随机提取9个投影方向：

根据第i个样本在一维空间投影值计算公式，计算各方向上投影指标值

式中：为单位长度向量，根据所计算出的9个投影方向指标值，找出指标值最大时，所对应的投影方向，即为最优投影方向。

6.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：步骤7所述根据计算出的最优投影方向，构建目标函数的方法为：

建立输电线路覆冰灾害风险目标评价标准，输电线路覆冰灾害风险目标评价标准为：

根据选择出的最优投影方向，构建的目标函数计算表达式为：

其中，s(a)为z_i的标准差，d(a)为内密度函数。

7.根据权利要求6所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：计算目标函数的方法为：

式中：r_ij＝|z_i-z_j|(i＝1,2,...,n；j＝1,2,...9)，R为窗口半径参数，具体取值范围为：r_max≤R≤18。

8.根据权利要求1所述的一种适用于山区地形的输电线路覆冰灾害风险评估方法，其特征在于：给目标函数值划定等级范围，即为输电线路覆冰灾害风险等级的方法为：

根据目标函数函数计算结果，划定目标值范围，给出输电线路覆冰灾害风险等级：