一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法，包括如下步骤：（1)划分输电线路山火易发局发区域；（2)选择输电线路山火局发可能地点；（3)建立输电线路山火应急点选址图论模型；（4)建立输电线路山火应急点选址数学模型；（5)求解输电线路山火应急点选址数学模型；（6)选择输电线路山火应急点。本发明基于图论计算输电线路山火高发可能地点之间的最短时间，通过该方法科学经济地选择输电线路山火应急点，实现输电线路山火应急队伍快速赶往山火发生现场，从而将山火对输电线路的影响降至最低，为快速处置输电线路山火提供一种既高效又经济的技术手段。
【专利说明】一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电线路山火防治【技术领域】，尤其涉及一种基于图论的输电线路山火 应急点选址方法。
【背景技术】
[0002] 随着国家对"退耕还林"政策的大力支持,荒山荒地逐渐被植被所覆盖，输电线路 不可避免地穿过植被茂密地带。在我国南方，极端天气和农民春耕烧荒、清明祭祖行为导致 山火频发。山火使森林等国家财产遭受重大损失，尤其是输电走廊附近山火会导致输电线 路跳闸，严重威胁电网的安全稳定运行。
[0003] 我国华北地区、华中地区、华东地区电网通过交流特高压互联，一旦特高压线路发 生跳阐，必然给电网系统造成严重冲击，甚至引起十分严重的停电事故。而山火是导致特高 压跳闸和停运的一个重要原因，电网公司和科研人员对输电线路山火的防治工作给予了高 度重视。
[0004] 在输电线路山火高发期，电网公司会派遣输电线路山火应急队伍驻守在输电线路 山火应急点值班，一旦发现威胁到输电线路的山火，则由应急指挥中心通知应急队伍赶往 山火现场灭火。输电线路山火应急点承担着快速安全扑灭山火，保证电网安全的重大责任。 但是，由于输电线路山火发生地点广，发生频率高，且灭火队伍人员、资源有限，不可能在所 有输电线路附近配置应急点。
[0005] 目前，还没有输电线路山火应急点选址方面的研究和报道，在输电线路山火应急 指挥过程中没有考虑大面积山火发生的可能性和输电线路的重要性，也没有结合交通条 件、响应时间等因素使应急点赶往各个输电线路山火频发点的时间之和最小。由于缺乏输 电线路山火应急点地址布置方法，输电线路山火应急队伍在灭火过程中往往顾此失彼，且 运行成本高，赶往山火发生地的路途较长，难以达到快速扑灭火山的目的，甚至出现应急队 伍赶往现场途中就已经发生输电线路山火跳闸的情况。
[0006] 因此，本发明提出一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法，合理的进行灭 火设施布局，以降低运行成本，减少山火应急点赶往山火频发点的时间之和，将输电线路山 火对电网的损失降至最低。
【发明内容】
[0007] 为了解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出了一种基于图论的输电线路山 火应急点选址方法，实现输电线路山火应急队伍快速赶往山火发生现场，从而将山火对输 电线路的影响降至最小。
[0008] 本发明提出的一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法，包括如下步骤： (1)、划分输电线路山火易发高发区域 根据输电线路山火历史分布图，同时结合输电线路防灾预测部门发布的电网山火预警 信息、降水量、电力部门各自管理范围将预设范围内输电线路划分为多个连续的山火易发 高发区域，各个区域之间相互独立，且每个区域部署一支输电线路山火应急队伍； (2)、选择输电线路山火高发可能地点 分析步骤（1)中任一山火易发高发区域内输电线路山火发生的总次数N、输电线路发 生的地域 p 口次以及地域|处 的山火所影响的输电线路带负荷f，选择最大的κ个地点作为山火高发可能地点； (3 )、建立输电线路山火应急点选址图论模型 将步骤（1)中所划分的任一山火易发高发区域抽象成一个无向赋权网络图 ，以步骤（2)选择出的山火高发可能地点为无向赋权图的顶点^，网络图U中rf(兮，Vj)为 山火高发可能地点_和山火高发可能地点%之间距离最短的道路，^!表示在现有的交通 条件下输电线路山火应急队伍从1经过到达^所花费的时间，3} (j=l，2, 3,…，K) 表示山火高发可能地点?一旦发生山火必须赶到现场的最小时间； (4 )、建立输电线路山火应急点选址数学模型 将步骤（3)中描述的输电线路山火应急点选址转换为公式1?4的数学模型： K Obj. Min( Μ s. t. ^v^eF 2
【权利要求】
1. 一种基于图论的输电线路山火应急点选址方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)、划分输电线路山火易发高发区域 根据输电线路山火历史分布图，同时结合输电线路防灾预测部门发布的电网山火预警 信息、降水量、电力部门各自管理范围将预设范围内输电线路划分为多个连续的山火易发 高发区域，各个区域之间相互独立，且每个区域部署一支输电线路山火应急队伍； (2 )、选择输电线路山火高发可能地点 分析步骤α)中任一山火易发高发区域内输电线路山火发生的总次数n、输电线路发 生的地域 i和次数^以及地域I处 的山火所影响的输电线路带负荷jf，选择最大的κ个地点作为山火高发可能地点； (3 )、建立输电线路山火应急点选址图论模型 将步骤（1)中所划分的任一山火易发高发区域抽象成一个无向赋权网络图 ，以步骤（2)选择出的山火高发可能地点为无向赋权图设的顶点号，网络图g中为 山火高发可能地点1?和山火高发可能地点之间距离最短的道路，b表示在现有的交通 条件下输电线路山火应急队伍从%经过到达5所花费的时间，_ (j=l，2,3，...，K) 表示山火高发可能地点1| 一旦发生山火必须赶到现场的最小时间； (4 )、建立输电线路山火应急点选址数学模型 将步骤（3)中描述的输电线路山火应急点选址转换为公式1?4的数学模型： JL Obj. Min( 1 s. t. 2
3 4 其中，式1中_表不考虑输电线路山火跳闸损失负荷数、响应时间、成本影响因素时选 择地点&作为输电线路山火应急点的总代价； (5 )、求解输电线路山火应急点选址数学模型 采用Floyd算法求解步骤（4)中的输电线路山火应急点选址数学式〖，得到以各输电 线路山火高发可能地点1?作为输电线路山火应急点时到各个输电线路山火高发可能地点 的时间之和，即表示以^为输电线路山火应急点时赶往其他输电线路山火高发可能地点V』 (j=l，2,3，-"，k)的总时间； (6 )、选择输电线路山火应急点 选择步骤（5)所计算得到的总时间中的最小值，以该最小值对应的输电线路山火高发 可能地点作为山火易发高发区域内输电线路山火应急地点，即以f|为输电线路山火应急点 时赶往其他输电线路山火高发可能地点% (j=l，2, 3, ···，η)的总时间最短。
2.根据权利要求1所述的基于图论的输电线路山火应急点选址方法，其特征在于，步 骤（3)、（4)中根据历史输电线路山火跳闸信息并结合输电线路的重要程度、输电线路附 近的植被信息得到。
【文档编号】G06Q50/06GK104217375SQ201410477607
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陆佳政, 周特军, 张红先, 李波, 方针, 吴传平 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究, 院