[发明专利]一种变电站电力设施地震易损性分析方法及装置

说明书

本发明涉及地震易损性分析技术领域，具体提供了一种变电站电力设施地震易损性分析方法及装置，旨在解决易损性模型的可靠性低的技术问题。对于结构的抗震分析中，比较常用的两个参数是PGA和PGV，本发明提供的技术方案使用PGA和PGV联合创建电力设施的地震易损性模型，可以减少数据的离散型，从而提高易损性分析的可靠性水平。

技术领域

本发明涉及地震易损性分析领域，具体涉及一种变电站电力设施地震易损性分析方法及装置。

背景技术

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的重要生命线工程，是维系现代城市功能与区域经济功能的基础性工程设施系统。变电站是电力系统的重要节点，是电能转化，电流和电压变换重要场所。多次经验表明，地震对变电站的安全性具有较高的威胁，研究地震易损性对于降低变电站的地震风险具有重要的意义。变电站的功能主要由站内的电力设施实现，研究变电站的易损性就是研究站内电力设施的易损性。

一般的地震易损性分析只使用了一个地震输入IM，但是很明显，结构对地震的响应取决于几个因素，而不是地震激励的单个参数，如PGA。影响因素包括：a)结构系统的动力特性，如振动的基本自然周期，对于同一类别的所有结构不一定相同；b)地震动输入特征，如PGA，频率和持续时间，他们通常有很大的随机性。事实上，一个结构对一组具有相同输入值的地震记录的响应可能有很大的变化范围，这是由于其他影响因素没有被考虑。显然，用来构建易损性函数的数据越分散，所开发的易损性模型的可靠性就越低。因此，考虑尽可能多的影响因素会导致易损性函数越来越可靠。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决易损性模型的可靠性低的技术问题的变电站电力设施地震易损性分析方法及装置。

第一方面，提供一种变电站电力设施地震易损性分析方法，所述变电站电力设施地震易损性分析方法包括：

基于电力设施的结构参数的概率分布和地震动强度参数的概率分布采用拉丁超立方算法选择电力设施的结构参数和地震动强度参数；

将选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数作为电力设施的地震需求模型的输入，获取电力设施的地震需求模型输出的基于选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数对应的构建的有限元模型中电力设施的震损指标；

基于电力设施的震损指标阈值的概率分布采用拉丁超立方算法选择震损指标阈值；

比较所述电力设施的地震需求模型输出的基于选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数对应的构建的有限元模型中电力设施的震损指标与选择的震损指标阈值，若超过选择的震损指标阈值，则标记选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数对应的损坏系数为1，否则标记选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数对应的损坏系数为0；

将选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数作为Logistic-Lasso模型的输入层训练样本，将选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数对应的损坏系数作为Logistic-Lasso模型的输出层训练样本，训练所述Logistic-Lasso模型，得到电力设施的多维易损性函数；

对所述电力设施的多维易损性函数中的结构参数根据其概率分布形式在其取值范围内进行多重积分，得到关于电力设施的震损指标与地震动强度参数之间的联合函数，并基于所述关于电力设施的震损指标与地震动强度参数之间的联合函数绘制电力设施的震损指标与地震动强度参数的曲面图。

优选的，所述电力设施的地震需求模型的获取过程包括：

基于电力设施的结构参数的概率分布和地震动强度参数的概率分布采用拉丁超立方算法选择电力设施的结构参数和地震动强度参数；

基于选择的电力设施的结构参数和地震动强度参数构建有限元模型，并计算有限元模型中电力设施的震损指标；