一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，它包括：步驟1、常見災(zāi)害類型篩選；步驟2、常見災(zāi)害風(fēng)險圖數(shù)據(jù)獲??；步驟3、對篩選的災(zāi)害類型進(jìn)行風(fēng)險重分級；步驟4、災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算；步驟5、制訂重分級災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則；步驟6、對各個災(zāi)害風(fēng)險圖按照規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理；步驟7、各災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析；步驟8、生成繪制平均災(zāi)害危害程度分布圖；解決了本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)輸電線路運(yùn)維策略在制定時對輸電線路災(zāi)害不能進(jìn)行統(tǒng)籌考慮和充分利用，制定的運(yùn)維策略不能真實反映輸電線路運(yùn)維區(qū)域的重點(diǎn)，也無法針對特運(yùn)特維時期提供可靠的支撐服務(wù)等技術(shù)問題。
【專利說明】
一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明屬于輸電線路災(zāi)害危害預(yù)防控制技術(shù)，尤其涉及一種輸電線路常見災(zāi)害危 害程度分布圖譜繪制方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展給國家和社會提供 了強(qiáng)勁的發(fā)展動力，同時電力系統(tǒng)也越來越多地面臨著內(nèi)外部高?；蛲话l(fā)事件。如果造成 大面積停電，極有可能釀為現(xiàn)代社會重大災(zāi)難，并引發(fā)各種次生災(zāi)害存在于自然環(huán)境和社 會環(huán)境中各個國家的電力系統(tǒng)，難免受到極端自然條件的挑戰(zhàn)和社會環(huán)境有意或無意的破 壞，隨時都可能面臨著超過設(shè)防水平的電網(wǎng)突發(fā)事件帶來的大面積停電威脅。電網(wǎng)系統(tǒng)災(zāi) 難再次凸顯了電力安全可靠供應(yīng)對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和保障民生的重要作用。這些事件給全世 界電力系統(tǒng)的安全防范敲響了警鐘。電力系統(tǒng)作為國家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其安全穩(wěn)定運(yùn)行 關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)和人民生活，在電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)加強(qiáng)電網(wǎng)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警，做好電網(wǎng)災(zāi)害的 防范工作十分必要。
[0003] 輸電線路災(zāi)害危害程度分布圖對于新線路設(shè)計、現(xiàn)有線路運(yùn)維具有很好的指導(dǎo)作 用，對于保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障社會用電安全和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。目前 這對于輸電線路的各種災(zāi)害，都有著相關(guān)的國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獲取或繪制單個輸電線路風(fēng) 險圖相對容易。但在實際的輸電線路運(yùn)維工作中，尤其是在特殊時期制定運(yùn)維策略時，需要 根據(jù)災(zāi)害的實際情況有針對性的對某塊輸電線路區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)運(yùn)維。而目前的運(yùn)維策略 大多根據(jù)經(jīng)驗或已經(jīng)發(fā)生災(zāi)害時再來制定，帶有很強(qiáng)的主觀性和滯后性，目前急切需要充 分發(fā)掘輸電線路各風(fēng)險災(zāi)害數(shù)據(jù)來為運(yùn)維策略服務(wù)。
[0004] 目前對于輸電線路災(zāi)害危害程度分布圖譜的繪制方法的研究不多，普遍還是針對 單一災(zāi)害來制定輸電線路運(yùn)維策略，且輸電線路災(zāi)害危害程度分布圖譜的繪制方法還存在 難點(diǎn)：如災(zāi)害種類無法從定量的角度來進(jìn)行提取、地災(zāi)專題圖還沒有相關(guān)的繪制標(biāo)準(zhǔn)、各災(zāi) 害之間的相對重要程度難以確定、且在不同時期各災(zāi)害之間的相對關(guān)系也不一樣、如何對 各災(zāi)害進(jìn)行等級選擇和風(fēng)險分級、疊置分析如何體現(xiàn)災(zāi)害嚴(yán)重程度的差異性等。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:提供一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方 法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中輸電線路運(yùn)維策略在制定時對輸電線路災(zāi)害不能進(jìn)行統(tǒng)籌考慮和充 分利用，制定的運(yùn)維策略不能真實反映輸電線路運(yùn)維區(qū)域的重點(diǎn)，也無法針對特運(yùn)特維時 期提供可靠的支撐服務(wù)等技術(shù)問題。
[0006] 發(fā)明技術(shù)方案：
[0007] -種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，它包括：
[0008] 步驟1、常見災(zāi)害類型篩選:根據(jù)運(yùn)維區(qū)域內(nèi)的災(zāi)害類型、災(zāi)害危害程度以及輸電 線路在此區(qū)域內(nèi)的運(yùn)維情況篩選出區(qū)域內(nèi)輸電線路常見災(zāi)害類型；
[0009] 步驟2、常見災(zāi)害風(fēng)險圖數(shù)據(jù)獲取:根據(jù)篩選出來的輸電線路常見災(zāi)害類型，獲取 到對應(yīng)的災(zāi)害風(fēng)險圖；
[0010] 步驟3、對篩選的災(zāi)害類型進(jìn)行風(fēng)險重分級:在對輸電線路各災(zāi)害類型進(jìn)行疊置分 析之前，依據(jù)災(zāi)害不同等級對輸電線路的危害程度，對篩選后的災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行風(fēng)險重分 級；
[0011] 步驟4、災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算：將常見災(zāi)害類型構(gòu)造災(zāi)害相互之間的對比矩 陣，利用權(quán)向量和一致性檢驗指標(biāo)進(jìn)行驗證;若通過，則進(jìn)行層次總排序并進(jìn)行一致性檢 驗，從而獲取到各災(zāi)害類型對輸電線路危害程度的權(quán)重值，并再次對計算結(jié)果進(jìn)行一致性 檢驗，若通過則得出各災(zāi)害風(fēng)險的權(quán)重值；
[0012] 步驟5、制訂重分級災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則；
[0013] 步驟6、對各個災(zāi)害風(fēng)險圖按照規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理:依據(jù)步驟5制訂的分析規(guī)則，分別 對各個重分級后的災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行處理，得到用于進(jìn)行疊置分析的災(zāi)害風(fēng)險圖；
[0014] 步驟7、各災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析:在對各災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行預(yù)處理后，利用地理信息 軟件進(jìn)行疊置分析和可視化處理；
[0015] 步驟8、生成平均災(zāi)害危害程度分布圖：在對常見災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行疊置分析后，加 入行政區(qū)劃圖、輸電線路矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和電子地圖數(shù)據(jù)，最后生成完整的輸電線路常 見災(zāi)害危害程度分布圖。
[0016] 它還包括特運(yùn)特維時期災(zāi)害危害程度分布圖，其災(zāi)害危害程度分布圖與平均災(zāi)害 危害程度分布圖的繪制方法相同。
[0017] 步驟1所述的常見災(zāi)害類型為雷災(zāi)、冰災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、污災(zāi)和地災(zāi)。
[0018] 步驟4所述災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算，其計算方法包括
[0019] 步驟4.1、構(gòu)造系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)；
[0020] 步驟4.2、構(gòu)造成對比較矩陣；
[0021 ]步驟4.3、利用權(quán)向量與一致性指標(biāo)檢驗比較矩陣；
[0022] 步驟4.4、對層次總排序通過一致性指標(biāo)檢驗；
[0023] 步驟4.5、通過則得到各災(zāi)害風(fēng)險的權(quán)重值。
[0024] 步驟5所述制訂重分級災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則它包括:重分級后的災(zāi)害危害的 嚴(yán)重程度利用屬性字段值來區(qū)分;災(zāi)害危害的嚴(yán)重程度利用顏色來區(qū)分;每種災(zāi)害的分級 情況相同；用災(zāi)害的權(quán)重值來反映各災(zāi)害對輸電線路的總體威脅值。
[0025] 步驟7所述利用地理信息軟件進(jìn)行疊置分析是指:將篩選后并賦予了權(quán)重值的災(zāi) 害風(fēng)險圖進(jìn)行合并分析，通過生成新的風(fēng)險災(zāi)害危害程度分布矢量圖，通過新建屬性字段 值用來表達(dá)各區(qū)域中的災(zāi)害危害嚴(yán)重程度。
[0026]本發(fā)明有益效果：
[0027]本發(fā)明篩選輸電線路中的災(zāi)害類型，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)險類型進(jìn)行 重分級。既考慮了影響輸電線路正常運(yùn)維的常見災(zāi)害類型，也針對整體運(yùn)維的需要進(jìn)行必 要的處理和調(diào)整，利用預(yù)處理后的災(zāi)害數(shù)據(jù)，結(jié)合各災(zāi)害之間的權(quán)重分析結(jié)果，利用GIS軟 件來實現(xiàn)危害程度分布圖以及特運(yùn)特維時期災(zāi)害危害程度分布圖的可視化。進(jìn)而解決目前 在進(jìn)行輸電線路運(yùn)維策略制定時，不能很好的利用輸電線路災(zāi)害數(shù)據(jù)，也無法針對特運(yùn)特 維時期制定應(yīng)急預(yù)案，真正達(dá)到利用常見災(zāi)害危害程度分布數(shù)據(jù)提高輸電線路運(yùn)維策略制 定的科學(xué)性和可靠性，從而為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。此外，根據(jù)GIS軟件實現(xiàn)的可 視化展示繪制后的輸電線路災(zāi)害危害程度分布圖，可以為輸電線路改線或新線路設(shè)計工作 提供幫助。由此可見，繪制常見災(zāi)害危害程度分布圖的意義重大。
[0028]本發(fā)明主要考慮了在當(dāng)前輸電線路災(zāi)害類別眾多的條件下，通過提取影響輸電線 路常見災(zāi)害類別并進(jìn)行針對性的處理，確保了通過分析這些災(zāi)害并進(jìn)行分析，最大限度的 反饋出輸電線路在運(yùn)維過程中受到的最主要威脅，并實現(xiàn)了綜合利用災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分 析，杜絕了孤立分析線路運(yùn)維的問題，從而為線路運(yùn)維策略制定以及線路設(shè)計提供支撐，解 決運(yùn)維策略制定不合理等問題。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)輸電線路運(yùn)維策略在制定時對輸電 線路災(zāi)害不能進(jìn)行統(tǒng)籌考慮和充分利用，制定的運(yùn)維策略不能真實反映輸電線路運(yùn)維區(qū)域 的重點(diǎn)，也無法針對特運(yùn)特維時期提供可靠的支撐服務(wù)等技術(shù)問題。
【具體實施方式】：
[0029]下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步細(xì)化說明：
[0030] -種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，它包括下述步驟：
[0031] 步驟1、常見災(zāi)害類型篩選:根據(jù)運(yùn)維區(qū)域內(nèi)的災(zāi)害類型、災(zāi)害危害程度以及輸電 線路在此區(qū)域內(nèi)的運(yùn)維投入情況來篩選出區(qū)域內(nèi)對輸電線路危害比較大的災(zāi)害類別。
[0032] 在繪制輸電線路運(yùn)維區(qū)域內(nèi)的常見災(zāi)害危害程度分布圖譜時，輸電線路的災(zāi)害類 別多種多樣，對輸電線路造成的危害形式各不相同，危害程度也有著很大的差異。而各個地 區(qū)之間因地形地勢、氣候條件、經(jīng)煒度環(huán)境、人文環(huán)境等都存在很大的差異。根據(jù)對歷年來 輸電線路運(yùn)維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，對輸電線路產(chǎn)生的侵?jǐn)_和危害比較嚴(yán)重的有覆冰、雪凝、雷電、 外力破壞等。且絕大多數(shù)輸電設(shè)備地理跨越距離長、分布范圍廣，戶外工作環(huán)境十分惡劣， 雷電、暴雨、洪澇、冰雹、大風(fēng)、強(qiáng)降溫、降雪、凝凍等幾乎所有的氣象災(zāi)害都會對輸電設(shè)備的 安全運(yùn)行構(gòu)成影響，甚至引發(fā)大面積停電等事故。通過對這些事故數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，可以反映 出哪些事故類別對線路運(yùn)維造成的危害較大，為制定運(yùn)維策略提供支撐。同時結(jié)合輸電線 路預(yù)防災(zāi)害的運(yùn)維投入，本發(fā)明提取出主要災(zāi)害類型為雷災(zāi)、冰災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、污災(zāi)、地災(zāi)等。
[0033] 步驟2、常見災(zāi)害風(fēng)險圖數(shù)據(jù)獲取:根據(jù)篩選出來的輸電線路災(zāi)害類型，整理出各 災(zāi)害風(fēng)險圖，本實施例中也稱為災(zāi)害專題圖。
[0034] 對于已有的災(zāi)害專題圖，可直接對災(zāi)害專題圖進(jìn)行分析。而對于尚不存在繪制規(guī) 則的災(zāi)害專題圖，可參照現(xiàn)有其他風(fēng)險專題圖繪制規(guī)則進(jìn)行繪制。如地災(zāi)專題圖，由于沒有 現(xiàn)成的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地災(zāi)的實際情況，參照雷區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)與雷區(qū)分布圖繪制 規(guī)則進(jìn)行繪制。
[0035] 步驟3、對篩選的災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險重分級：各災(zāi)害風(fēng)險圖的繪制范圍往往是非常大 的，這就不可避免的會導(dǎo)致專題圖中存在對輸電線路威脅很小的災(zāi)害區(qū)域，這些區(qū)域?qū)τ?我們進(jìn)行運(yùn)維策略制定意義不大。因而，在對輸電線路各災(zāi)害進(jìn)行疊置分析之前，本發(fā)明依 據(jù)災(zāi)害不同等級對輸電線路的危害程度，對篩選后的風(fēng)險專題圖進(jìn)行風(fēng)險重分級。
[0036] 在影響輸電線路的常見災(zāi)害中，都需要根據(jù)實際需要首先對各風(fēng)險進(jìn)行重分級， 以剔除各風(fēng)險災(zāi)害中對輸電線路影響較小的等級范圍。
[0037] (1)冰區(qū)重分級
[0038]根據(jù)《南方電網(wǎng)冰區(qū)分布圖繪制方法》，按照電力設(shè)計等級進(jìn)行設(shè)計習(xí)慣劃分，覆 冰量級歸類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定如下：
[0039] 1)無覆冰區(qū)實際覆冰0
[0040] 2)5mm輕冰區(qū)實際覆冰0-7.5mm
[0041] 3) 10mm 輕冰區(qū)實際覆冰 7.5-12.5mm
[0042] 4) 15mm 中冰區(qū)實際覆冰 12.5-17.5mm
[0043] 5)20mm重冰區(qū)實際覆冰17.5-25mm
[0044] 6)30mm重冰區(qū)實際覆冰25-35mm
[0045] 7)40mm重冰區(qū)實際覆冰35mm-45mm
[0046] 8)彡50mm重冰區(qū)實際覆冰>45mm
[0047] 注：20mm以下5mm為一個等級；20mm以上10mm為一個等級，覆冰嚴(yán)重地區(qū)的40mm、 50mm
[0048]等級可單獨(dú)說明標(biāo)示。
[0049] 針對上述劃分歸類標(biāo)準(zhǔn)，冰區(qū)風(fēng)險圖選擇中冰區(qū)以上的等級，即選擇15mm以上的 區(qū)域。
[0050] (2)污區(qū)重分級
[0051]根據(jù)《DLT 374-2010電力系統(tǒng)污區(qū)分布圖繪制方法》，污穢等級劃分從非常輕到非 常重共五個程度：
[0052] a---非常輕；
[0053] b---輕；
[0054] c---中；
[0055] d---重；
[0056] e---非常重。
[0057] 注:該字母等級不直接與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)字等級對應(yīng)。
[0058] 針對上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，污區(qū)風(fēng)險圖選擇c級及以上的區(qū)域，即選擇中等污穢等級區(qū) 域。
[0059] (3)雷區(qū)重分級
[0060]根據(jù)《QGDW672-2011雷區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)與雷區(qū)分布圖繪制規(guī)則》，將雷電活動頻度從弱 到強(qiáng)分為4個等級，7個層級：
[0061 ] a)A級--Ng<0 ? 78次/(km2 ? a);
[0062] b)Bl級--0.78次/(km2 ? aKNg<2.0次/(km2 ? a);
[0063] C)B2級--2.0次/(km2 ? aKNg<2.78次/(km2 ? a);
[0064] d)Cl 級--2.78次/(1〇112.&)彡心<5.0次/(1〇112.&) ;
[0065] e)C2級--5? 0次/(km2 ? a)<Ng<5? 78次/(km2 ? a);
[0066] f)Dl 級--7.98次/(1〇112.&)彡心<11.0次/(1〇112.&) ;
[0067] g)D2級--Ng多 11 ? 0次/(km2 ? a);
[0068] 其中：A級為少雷區(qū)，對應(yīng)的平均年雷暴日數(shù)不超過15; B1級和B2級為中雷區(qū)，對應(yīng) 的平均年雷暴日數(shù)超過15但不超過40 ;C1級和C2級為多雷區(qū)，對應(yīng)的平均年雷暴日數(shù)超過 40但不超過90 ;D1級和D2級為強(qiáng)雷區(qū)，對應(yīng)的年雷暴日數(shù)超過90。結(jié)合雷災(zāi)風(fēng)險的特性，我 們在對雷電災(zāi)害等級進(jìn)行篩選時，選擇C2級及以上的災(zāi)害等級進(jìn)行統(tǒng)計分析。
[0069] (4)風(fēng)區(qū)重分級
[0070] 根據(jù)《QGDW11005-2013風(fēng)區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)區(qū)分布圖繪制規(guī)則》，風(fēng)區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 的23?5m/s、25m/s、27m/s、29m/s、31m/s、33m/s、35m/s、37m/s、39m/s、41m/s、43m/s、45m/s、 50m/s、>50m/s分為14個等級，基本風(fēng)速小于23.5m/s時統(tǒng)一按照23.5m/s考慮。風(fēng)區(qū)風(fēng)險圖 選擇風(fēng)速在23.5m/s及以上的區(qū)域。
[0071] (5)地災(zāi)風(fēng)險圖
[0072] 地質(zhì)災(zāi)害分布圖相對較為特殊，目前沒有針對電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害繪制規(guī)范，且目前統(tǒng) 計的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)為已發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的點(diǎn)數(shù)據(jù)。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)特征，利用地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn) 數(shù)據(jù)與劃分后的運(yùn)維網(wǎng)格進(jìn)行空間分析來進(jìn)行輔助判斷網(wǎng)格大小劃分。鑒于地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù) 為統(tǒng)計已發(fā)生的災(zāi)害數(shù)據(jù)，因此可以直接利用地災(zāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
[0073] 步驟4、災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算:各災(zāi)害的等級不同，對輸電線路的威脅程度也 不同，因而需要對各災(zāi)害數(shù)據(jù)之間的權(quán)重值進(jìn)行分析。權(quán)重值是為了評估各災(zāi)害對輸電線 路的危害程度。
[0074]通過對上面提取的常見災(zāi)害類型構(gòu)造災(zāi)害相互之間的對比矩陣，利用權(quán)向量、一 致性檢驗等指標(biāo)進(jìn)行驗證。若通過，則進(jìn)行層次總排序及一致性檢驗，從而獲取到各災(zāi)害對 輸電線路危害程度的權(quán)重值，并再次對計算結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗，若通過則能得出各災(zāi)害 風(fēng)險的權(quán)重值，再將權(quán)重值帶入到疊置分析中繪制災(zāi)害危害程度分布圖。
[0075] (1)構(gòu)造系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)
[0076]構(gòu)造出一個有層次的結(jié)構(gòu)模型。在篩選出影響輸電線路風(fēng)險類型之后，需要構(gòu)建 災(zāi)害與輸電線路安全運(yùn)維之間的層次結(jié)構(gòu)，如需要進(jìn)一步精細(xì)化分析，可以構(gòu)建風(fēng)險源誘 發(fā)因素、風(fēng)險源與輸電線路安全運(yùn)維之間的層次結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)中既要包括分析問題的預(yù) 定目標(biāo)或理想結(jié)果，也要包含為實現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)以及為實現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的各 種措施、決策方案等。
[0077] (2)構(gòu)造成對比較矩陣
[0078] 在確定了比較準(zhǔn)則后，需要比較若干風(fēng)險災(zāi)害因素對輸電線路安全運(yùn)維的影響， 從而確定它們在目標(biāo)中占的比重。層次結(jié)構(gòu)反映了因素之間的關(guān)系，各風(fēng)險災(zāi)害因素在輸 電線路安全運(yùn)維目標(biāo)中所占的比重并不一定相同。依據(jù)心理學(xué)研究得出的"人區(qū)分信息等 級的極限能力為7±2"的結(jié)論，在對指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行評判時，引入九分位的比例標(biāo) 度，見下表。
[0079] 相對重要性的比例尺度
[0081]要比較n個因素Y={yi，y2,…，yn}對同一目標(biāo)的影響，每次取兩個因素yi和 yj，aij 表示yi與yj對目標(biāo)影響程度之比，其中aij的取值由1-9值法決定:且矩陣A= (aij)n*m滿足(1) aij>0; (2)aji=l/aij(;1，」=1，2，'"，11)此矩陣成為正互反矩陣。
[0082] (3)權(quán)向量與一致性指標(biāo)
[0083] 構(gòu)造成對比較判斷矩陣的辦法能減少其它因素的干擾，較客觀地反映出各因素對 目標(biāo)影響力的差別。但綜合全部比較結(jié)果時，其中難免包含一定程度的非一致性。如果比較 結(jié)果是前后完全一致的，則矩陣A的元素還應(yīng)當(dāng)滿足式7:
[0084] aw x a# = Vi，j，k = 1，2, , n 式 7
[0085]滿足上述關(guān)系的正互反矩陣稱為一致矩陣。
[0086]定理:n階正互反矩陣A為一致矩陣當(dāng)且僅當(dāng)其最大特征根n = Amax，且當(dāng)正互反矩 陣A非一致時，必有Amax>n。
[0087] 根據(jù)定理，我們可以由Amax是否等于n來檢驗判斷矩陣A是否為一致矩陣。由于特征 根連續(xù)地依賴于aij，故A max比n大得越多，A的非一致性程度也就越嚴(yán)重，Amax對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化特 征向量也就越不能真實地反映出X ={ XI，X2，…，Xn}在對因素Z的影響中所占的比重。因此， 對決策者提供的判斷矩陣有必要作一次一致性檢驗，以決定是否能接受它。
[0088] 對判斷矩陣的一致性檢驗的步驟如下：
[0089] (1)計算一致性指標(biāo)CI
式8
[0091] (2)查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。對n = 1，2，…，9，下表給出了 RI的值：
[0092]平均隨機(jī)一致性指標(biāo)
[0094] RI的值是這樣得到的，用隨機(jī)方法構(gòu)造500個樣本矩陣：隨機(jī)地從1~15及其倒數(shù) 中抽取數(shù)字構(gòu)造正互反矩陣，求得最大特征根的平均值A(chǔ)'max，并定義：
式9
[0096] (3)計算一致性比例CR
八10
[0098]當(dāng)CR〈0.10時，認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修 正。
[0099] (4)層次總排序及一致性檢驗
[0100]設(shè)共有AhAs，…，Am*m個繪制分布圖的影響因素，它們的層次總排序權(quán)重分別為 ai，a2,…，am。又設(shè)下一層次(B層)包含n個影響因素 Bi，B2,…，Bn，它們關(guān)于A j的層次單排序 權(quán)重分別為by，b2j，…，bnj(當(dāng)仏與、無關(guān)聯(lián)時，by = 0)?，F(xiàn)求B層中各因素關(guān)于總目標(biāo)的權(quán) 重，即求B層各因素的層次總排序權(quán)重…，bn，計算按下表所示方式進(jìn)行：
[0101] b.i = i = 1, 2, ..., n .式 1.1.
[0102]求A層與B層總排序權(quán)值
[0104]對層次總排序也需作一致性檢驗，設(shè)B層中與、相關(guān)的因素的成對比較判斷矩陣 在單排序中經(jīng)一致性檢驗，求得單排序一致性指標(biāo)為Cl (j)，（ j = 1，2，…，m)，相應(yīng)的平均隨 機(jī)一致性指標(biāo)為RI (j) (Cl (j)、RI (j)已在層次單排序時求得），則B層總排序隨機(jī)一致性比 例為：
式12
[0106] 當(dāng)CR〈0.10時，認(rèn)為層次總排序結(jié)果具有較滿意的一致性并接受該分析結(jié)果。
[0107] 步驟5、重分級風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則制定:各個風(fēng)險災(zāi)害有單獨(dú)的繪制標(biāo)準(zhǔn)，如果 不制定統(tǒng)一的規(guī)則來進(jìn)行規(guī)范化，是無法直接進(jìn)行疊置分析的，也達(dá)不到統(tǒng)籌分析的目的。
[0108] 利用輸電線路災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行疊置分析，是為了找出輸電線路受災(zāi)害威脅較為嚴(yán) 重的區(qū)域來為運(yùn)維策略制定做支撐。而各個風(fēng)險災(zāi)害類型的劃分等級及繪制標(biāo)準(zhǔn)不一樣， 在進(jìn)行實際的風(fēng)險圖疊置分析前，需要對重分級后的風(fēng)險圖進(jìn)行疊置分析前的預(yù)處理。預(yù) 處理的基本原則框架為：
[0109] ①重分級后的災(zāi)害危害的嚴(yán)重程度利用屬性字段值來區(qū)分；
[0110] ②災(zāi)害危害的嚴(yán)重程度利用顏色來區(qū)分。如綠色表達(dá)災(zāi)害危害較輕，紅色表達(dá)災(zāi) 害危害較重；
[0111] ③每種災(zāi)害的分級情況應(yīng)相同，如按照嚴(yán)重、中等、一般，在對災(zāi)害重分級后自身 等級大于三種的需要進(jìn)行合并，少于三種則與分級情況對應(yīng)；
[0112] ④利用災(zāi)害的權(quán)重值來反映各災(zāi)害對輸電線路的總體威脅值；
[0113] 基于上述的疊置分析規(guī)則基本框架，可根據(jù)實際繪制過程中的需要進(jìn)行增減或修 改。
[0114] 步驟6、對各個風(fēng)險圖按照規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理：依據(jù)上面建立的規(guī)則，分別對各個重 分級后的災(zāi)害專題圖進(jìn)行處理，得出可用于進(jìn)行疊置分析的風(fēng)險圖。
[0115]對重分級后的所有災(zāi)害類別進(jìn)行預(yù)處理主要指基于重分級風(fēng)險圖疊置分析處理 的基本原則框架基礎(chǔ)上，結(jié)合輸電線路災(zāi)害的情況，對篩選出來的災(zāi)害進(jìn)行分級處理。下面 結(jié)合貴州省輸電線路常見災(zāi)害實例來進(jìn)行說明：
[0116] (1)冰區(qū)重分級
[0117] 利用步驟3的冰災(zāi)重分級結(jié)果，我們選擇中等冰區(qū)以上的等級，即選擇15mm以上的 區(qū)域。按照預(yù)處理的基本原則框架，劃分為嚴(yán)重、中等、一般三個級別，考慮冰區(qū)風(fēng)險圖的繪 制標(biāo)準(zhǔn)以及貴州省范圍內(nèi)冰區(qū)分布圖的覆冰等級情況，將覆冰等級為15mm的覆冰區(qū)域劃分 為一般，20mm的覆冰區(qū)域劃分為中等，大于等于30mm的覆冰區(qū)域劃分為嚴(yán)重。
[0118] (2)污區(qū)重分級
[0119] 利用步驟3的污區(qū)重分級結(jié)果，污區(qū)風(fēng)險圖選擇c級及以上的區(qū)域，即選擇中等污 穢等級區(qū)域?？紤]到貴州省范圍內(nèi)的污區(qū)分布圖，提取之后的污區(qū)分布圖等級有c和d級兩 種。按照預(yù)處理的基本原則框架，劃分為嚴(yán)重、中等兩個級別。
[0120] (3)雷區(qū)重分級
[0121] 利用步驟3的雷區(qū)重分級結(jié)果，考慮到貴州省雷區(qū)分布圖的實際情況，我們在對雷 電災(zāi)害等級進(jìn)行篩選時，選擇C2級及以上的災(zāi)害等級進(jìn)行統(tǒng)計分析。按照預(yù)處理的基本原 則框架，劃分為嚴(yán)重、中等、一般三個級別，即將雷區(qū)C2級劃分為一般，D1級劃分為中等，D2 級劃分為嚴(yán)重級別。
[0122] (4)風(fēng)區(qū)重分級
[0123] 利用步驟3的風(fēng)區(qū)重分級結(jié)果，結(jié)合貴州省內(nèi)的風(fēng)速分布基本情況，風(fēng)區(qū)風(fēng)險圖選 擇風(fēng)速在23.5m/s及以上的區(qū)域。按照預(yù)處理的基本原則框架，劃分為嚴(yán)重、中等、一般三個 級別，而風(fēng)區(qū)沒有等級劃分，只有按照風(fēng)速來進(jìn)行劃分的14個等級。因此，風(fēng)速在23.5m/s~ 33. Om/s劃分為一般，35. Om/s~45. Om/s劃分為中等，大于等于50.0 m/s的范圍劃分為嚴(yán)重。
[0124] (5)地災(zāi)風(fēng)險圖
[0125] 利用步驟3的地災(zāi)重分級結(jié)果，地質(zhì)災(zāi)害分布圖相對較為特殊，目前沒有針對電網(wǎng) 地質(zhì)災(zāi)害繪制規(guī)范，因而我們參照雷區(qū)分布圖繪制規(guī)范來進(jìn)行地災(zāi)分布圖的繪制，同樣以 地災(zāi)發(fā)生密度來進(jìn)行繪制，不以預(yù)處理基本原則來進(jìn)行處理。
[0126] 步驟7、各風(fēng)險圖疊置分析:在對風(fēng)險圖按照指定的規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理后，利用地理 信息軟件進(jìn)行疊置分析和可視化處理。
[0127] 疊置分析是將篩選后并賦予了權(quán)重值的風(fēng)險圖來進(jìn)行合并分析，通過生成新的風(fēng) 險災(zāi)害危害程度分布矢量圖，通過新建屬性字段值用來表達(dá)各區(qū)域中的災(zāi)害危害嚴(yán)重程 度。利用前面步驟中預(yù)處理好的各風(fēng)險數(shù)據(jù)，我們利用ArcGIS對貴州省范圍內(nèi)的災(zāi)害數(shù)據(jù) 進(jìn)行疊置分析得到災(zāi)害危害程度分布圖，當(dāng)區(qū)域內(nèi)災(zāi)害嚴(yán)重程度越高，反映在該災(zāi)害嚴(yán)重 程度分布圖上的顏色就會越偏向紅色。
[0128] 步驟8、平均災(zāi)害危害程度分布圖：在對常見災(zāi)害進(jìn)行疊置分析后，根據(jù)需要可加 入行政區(qū)劃圖、輸電線路矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)等，最后生成完整的輸電線路 常見災(zāi)害危害程度分布圖，當(dāng)區(qū)域內(nèi)風(fēng)險類型越多、危害程度越高時該區(qū)域內(nèi)的嚴(yán)重程度 越尚。
[0129] 步驟9、特運(yùn)特維時期災(zāi)害危害程度分布圖：此階段繪制的災(zāi)害危害程度分布圖與 平均災(zāi)害危害程度分布圖的繪制方法相同，是作為平均災(zāi)害危害程度分布圖的重要補(bǔ)充， 共同服務(wù)于輸電線路運(yùn)維策略的制定工作之中。特運(yùn)特維時期災(zāi)害危害程度分布圖的繪制 流程與平均災(zāi)害危害程度分布圖的繪制流程相同，同樣需要針對區(qū)域內(nèi)該時期的情況，重 新對災(zāi)害類型進(jìn)行篩選，并對災(zāi)害圖進(jìn)行風(fēng)險重分級，計算災(zāi)害之間的權(quán)重值，確定疊置分 析的規(guī)則后進(jìn)行疊置分析和分布圖繪制。
【主權(quán)項】
1. 一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，它包括： 步驟1、常見災(zāi)害類型篩選:根據(jù)運(yùn)維區(qū)域內(nèi)的災(zāi)害類型、災(zāi)害危害程度以及輸電線路 在此區(qū)域內(nèi)的運(yùn)維情況篩選出區(qū)域內(nèi)輸電線路常見災(zāi)害類型； 步驟2、常見災(zāi)害風(fēng)險圖數(shù)據(jù)獲取:根據(jù)篩選出來的輸電線路常見災(zāi)害類型，獲取到對 應(yīng)的災(zāi)害風(fēng)險圖； 步驟3、對篩選的災(zāi)害類型進(jìn)行風(fēng)險重分級:在對輸電線路各災(zāi)害類型進(jìn)行疊置分析之 前，依據(jù)災(zāi)害不同等級對輸電線路的危害程度，對篩選后的災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行風(fēng)險重分級； 步驟4、災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算:將常見災(zāi)害類型構(gòu)造災(zāi)害相互之間的對比矩陣，利 用權(quán)向量和一致性檢驗指標(biāo)進(jìn)行驗證;若通過，則進(jìn)行層次總排序并進(jìn)行一致性檢驗，從而 獲取到各災(zāi)害類型對輸電線路危害程度的權(quán)重值，并再次對計算結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗，若 通過則得出各災(zāi)害風(fēng)險的權(quán)重值； 步驟5、制訂重分級災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則； 步驟6、對各個災(zāi)害風(fēng)險圖按照規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理:依據(jù)步驟5制訂的分析規(guī)則，分別對各 個重分級后的災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行處理，得到用于進(jìn)行疊置分析的災(zāi)害風(fēng)險圖； 步驟7、各災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析:在對各災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行預(yù)處理后，利用地理信息軟件 進(jìn)行疊置分析和可視化處理； 步驟8、生成平均災(zāi)害危害程度分布圖：在對常見災(zāi)害風(fēng)險圖進(jìn)行疊置分析后，加入行 政區(qū)劃圖、輸電線路矢量數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和電子地圖數(shù)據(jù)，最后生成完整的輸電線路常見災(zāi) 害危害程度分布圖。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，其特征 在于:它還包括特運(yùn)特維時期災(zāi)害危害程度分布圖，其災(zāi)害危害程度分布圖與平均災(zāi)害危 害程度分布圖的繪制方法相同。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，其特征 在于:步驟1所述的常見災(zāi)害類型為雷災(zāi)、冰災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、污災(zāi)和地災(zāi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，其特征 在于:步驟4所述災(zāi)害數(shù)據(jù)平均權(quán)重值計算，其計算方法包括:步驟4.1、構(gòu)造系統(tǒng)的遞階層 次結(jié)構(gòu)； 步驟4.2、構(gòu)造成對比較矩陣； 步驟4.3、利用權(quán)向量與一致性指標(biāo)檢驗比較矩陣； 步驟4.4、對層次總排序通過一致性指標(biāo)檢驗； 步驟4.5、通過則得到各災(zāi)害風(fēng)險的權(quán)重值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，其特征 在于:步驟5所述制訂重分級災(zāi)害風(fēng)險圖疊置分析規(guī)則它包括:重分級后的災(zāi)害危害的嚴(yán)重 程度利用屬性字段值來區(qū)分;災(zāi)害危害的嚴(yán)重程度利用顏色來區(qū)分;每種災(zāi)害的分級情況 相同；用災(zāi)害的權(quán)重值來反映各災(zāi)害對輸電線路的總體威脅值。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路常見災(zāi)害危害程度分布圖譜繪制方法，其特征 在于:步驟7所述利用地理信息軟件進(jìn)行疊置分析是指:將篩選后并賦予了權(quán)重值的災(zāi)害風(fēng) 險圖進(jìn)行合并分析，通過生成新的風(fēng)險災(zāi)害危害程度分布矢量圖，通過新建屬性字段值用 來表達(dá)各區(qū)域中的災(zāi)害危害嚴(yán)重程度。
【文檔編號】G06Q10/00GK105894092SQ201610195442
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】虢韜, 李曉春, 沈平, 楊恒, 任曦, 楊洋
【申請人】貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司輸電運(yùn)行檢修分公司, 貴州電力設(shè)計研究院