[发明专利]一种基于熵值法的输电线路落雷风险系数评估方法

说明书

本申请提供一种基于熵值法的输电线路落雷风险系数评估方法，包括获取输电线路逐基杆塔的地貌特征数据和地闪密度值；对地貌特征数据与地闪密度值进行斯皮尔曼相关性分析，并计算相关系数；对地貌特征数据进行标准化处理，并根据标准地貌特征数据建立落雷风险评价指标因子；根据相关系数对落雷风险评价指标因子进行重新赋值，建立原始评估矩阵；对原始评估矩阵进行标准化，得到标准化评估矩阵；根据标准化评估矩阵计算落雷风险评价指标因子的熵值；根据熵值计算落雷风险评价指标因子的权重；根据权重和重新赋值后的落雷风险评价指标因子计算输电线路逐基杆塔的落雷风险系数。本申请可以更加精细化的表征地形地貌特征数据，保证评估方法的客观性。

技术领域

本申请涉及输电线路雷害风险评估及防护技术领域，尤其涉及一种基于熵值法的输电线路落雷风险系数评估方法。

背景技术

输电线路是电网的基础组成部分。因此，输电线路的安全性、可靠性以及稳定性对于保证电力系统的稳定运行具有至关重要的作用。输电走廊途经的地形相当复杂，地貌极具多样化，在雷雨季节，绝大数110kV及以上电压等级的架空输电线路，都会频繁发生雷击故障。输电线路的雷击故障在整个电力系统故障率中占很高的比例，会严重威胁到电网的安全稳定运行。

当前对输电线路的雷害风险评估计算仅停留在利用网格法统计沿线的地闪密度和雷电活动强度随季节、月份等时间变化的情况，但是此种方法缺乏对地形地貌等现场因素的定量考虑，而地貌特征直接影响地闪发生的几率及强度，决定了雷击风险的大小。并且雷电活动具有强分散性和强随机性的特征，影响因素繁多，没有占据主导作用的因素，采用现有的统计学方法通过计算方法难以准确定量描述雷电活动，多个因素对雷电活动的影响程度分析不准确，得到的分析结果对输电线路建设以及防雷措施改造工作不具备参考价值。

发明内容

本申请提供了一种基于熵值法的输电线路落雷风险系数评估方法，以解决现有技术中存在的在评估输电线路雷害风险时，缺乏考虑地形地貌等现场因素的影响，并且地形特征不够精细化，难以准确定量描述雷电活动的问题。

本申请提供一种基于熵值法的输电线路落雷风险系数评估方法，具体包括以下步骤：

获取输电线路逐基杆塔的地貌特征数据和地闪密度值；

对所述地貌特征数据与所述地闪密度值进行斯皮尔曼相关性分析，并计算相关系数；

对所述地貌特征数据进行标准化处理，并根据标准地貌特征数据建立落雷风险评价指标因子；

根据所述相关系数对所述落雷风险评价指标因子进行重新赋值，建立原始评估矩阵；

对所述原始评估矩阵进行标准化，得到标准化评估矩阵；

根据所述标准化评估矩阵计算所述落雷风险评价指标因子的熵值；

根据所述熵值计算所述落雷风险评价指标因子的权重；

根据所述权重和重新赋值后的落雷风险评价指标因子计算输电线路逐基杆塔的落雷风险系数。

上述技术方案中，所述地貌特征数据通过ARCGIS地理信息软件进行精细化提取，所述地闪密度值通过逐基杆塔的地闪密度表征雷电活动获取。

在本申请的较佳实施例中，所述地貌特征数据包括杆塔地形位置指数、海拔高度、坡度、地势起伏度和土地利用类型，其中，所述杆塔地形位置指数、海拔高度、坡度和地势起伏度通过数字高程数据获取，所述土地利用类型通过地表覆盖类型数据获取。

在本申请的较佳实施例中，所述数字高程数据采用30m*30m的分辨率，所述地表覆盖类型数据采用10m*10m的分辨率。

在本申请的较佳实施例中，对所述地貌特征数据与所述地闪密度值进行斯皮尔曼相关性分析，计算相关系数之前，需要对所述地貌特征数据进行离散化处理。