一种滑坡灾害下的电网易损性评测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于灾害情况下电网安全性能评测技术领域，具体涉及一种滑坡灾害下的 电网易损性评测方法。
【背景技术】
[0002] 电网安全运行对国民经济发展和人民生活稳定具有重要意义。输电网不可避免的 要通过山脊、陡坡边缘、河边、煤矿采空区，这些区域坡体在内在因素和外在因素诱发下易 引发滑坡灾害，导致电力杆塔倾斜、断线以及跳闸等电网事故。目前，针对电网元器件结构 风险计算已有一些研究，但都未涉及滑坡灾害下，输电网的安全风险计算。
[0003] 作为国民经济的支柱，电网的安全运行关系到人民群众的切身利益和民经济的健 康发展，是国家稳定和谐发展的基础。研究滑坡灾害下输电网络易损性评估计算方法具有 重要的理论意义和工程实用价值。纵观国内外研究现状，可以看到学者们对外部灾变情况 下输电网络的研究主要表现在覆冰、降雨和风荷灾自然灾害上，且主要集中在外部灾变对 电网系统的可靠性、灾变影响物理过程模型建立、系统优化问题，而针对滑坡灾害下电网易 损性分析与评价的研究更是相对缺乏。
[0004] 为保证电网的安全运行，亟需开发滑坡灾害下输电网安全风险评估计算方法，提 升安全风险管理的科学性。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种滑坡灾害下的电网易损性评测方 法，该方法计及了电网输电线路的性能特征及其所在地区的地质特征，同时还计及了电网 所在地区降雨量影响，建立了滑坡灾害下电网易损性评测模型，计算出滑坡灾害下电网易 损性评测值，用以为滑坡灾害下的电网易损性的评测提供量化指标，以解决现有技术中对 滑坡灾害下电网易损性分析与评价的研究技术和评测手段缺乏的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0007] -种滑坡灾害下的电网易损性评测方法，以电网为研究对象，建立计及电网输电 线路的性能特征及其所在地区的地质特征和降雨量影响的滑坡灾害下电网易损性评测模 型，并基于对电网系统所覆盖地区的地质资料数据、降雨量历史数据和滑坡事件历史数据 进行统计，通过滑坡灾害下电网易损性评测模型计算出滑坡灾害下电网易损性评测值，用 以进行滑坡灾害下的电网易损性评测;具体包括如下步骤：
[0008] 1)建立滑坡灾害下电网易损性评测模型：
[0009] V(N) =l-(l-V(L)max)X(l-S(N))；
[0010] 其中，V(N)表示滑坡灾害下电网易损性评测值；S(N)表示电网抗灾性能参数;V (L)max表示电网中各输电线路的滑坡灾害下输电线路易损性评测值V(L)中的最大值，且滑 坡灾害下输电线路易损性评测值V(L)的计算模型如下：
[0011] V(L) =l-(l-V(T)max)X(l-P)；
[0012] 其中，P表示有效累积降雨量-滑坡发生概率值，根据电网所在地区的降雨量历史 数据和滑坡事件历史数据加以关联概率统计而得到;V(T)max表示输电线路所连接的杆塔的 滑坡灾害下杆塔易损性评测值v(T)中的最大值，且滑坡灾害下杆塔易损性评测值V(T)的计 算模型如下：
[0013]V(T) = 1-(1-RXE)XS(T)；
[0014]其中，R表示杆塔所在位置的滑坡地质危险性参数，E表示输电杆塔相对滑坡灾害 的暴露程度参数，S(T)表示电网的输电杆塔抗灾性能参数；
[0015] 2)通过对电网输电线路的各个杆塔所在位置的地质资料数据进行统计，评估确定 杆塔所在位置的滑坡地质危险性参数R、输电杆塔相对滑坡灾害的暴露程度参数E和输电杆 塔抗灾性能参数S(T)，从而利用滑坡灾害下杆塔易损性评测值V(T)的计算模型，分别计算 得到电网中各个杆塔的滑坡灾害下杆塔易损性评测值V(T);
[0016] 3)根据电网所在地区的降雨量历史数据和滑坡事件历史数据加以关联概率统计， 确定电网所在地区的有效累积降雨量-滑坡发生概率值P，并分别确定电网中每一条输电线 路所连接的杆塔之中滑坡灾害下杆塔易损性评测值ν(τ)的最大值V(T)max，利用滑坡灾害下 输电线路易损性评测值να)的计算模型，分别计算得到电网中各输电线路的滑坡灾害下输 电线路易损性评测值να)，从而确定电网中各输电线路的滑坡灾害下输电线路易损性评测 值中的最大值V(L)max;
[0017] 4)通过对电网系统所覆盖地区的地质资料数据进行统计，评估确定电网抗灾性能 参数S(N)，并连同此前确定的电网中各输电线路的滑坡灾害下输电线路易损性评测值中的 最大值V(L)max代入滑坡灾害下电网易损性评测模型，计算得到滑坡灾害下电网易损性评测 值V(N);
[0018] 5)依据所得到的滑坡灾害下电网易损性评测值V(N)，对滑坡灾害下的电网易损性 进行评测;所述滑坡灾害下电网易损性评测值V(N)越低，电网易损性则越低，在滑坡灾害下 的电网可靠性能则越好。
[0019]上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，具体而言，所述步骤2)中，杆塔所在位 置的滑坡地质危险性参数R，是通过对杆塔所在位置的地质资料数据进行统计后，根据相应 地质资料数据在《地质灾害勘测规范》中对应的勘测指标来确定。
[0020] 上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，具体而言，所述步骤2)中，评估确定输 电杆塔相对滑坡灾害的暴露程度参数E的具体方式为，根据电网输电线路的各个杆塔所在 位置的地质资料数据以及滑坡事件历史数据中所记录的杆塔所在位置的历史滑坡点之间 的几何位置关系，评估滑坡灾害对杆塔的危害程度，根据所述危害程度的大小，在[0，1 ]的 取值区间内对暴露程度参数E进行取值。
[0021] 上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，具体而言，所述步骤2)中，评估确定输 电杆塔抗灾性能参数S(T)的具体方式为：
[0022]
[0023]其中，UJT)表示通过对电网输电线路的杆塔所在位置的地质资料数据进行统计 所确定的影响输电杆塔抗灾性能的第i项因素指标的值，^表示所述第i项因素指标IMT)对 应的权重值，ie{1，2，. . .，I}，I表示通过对电网输电线路的杆塔所在位置的地质资料数据 进行统计所确定的影响输电杆塔抗灾性能的因素指标的总项数;影响输电杆塔抗灾性能的 各项因素指标IMT)对应的权重值αι通过网络分析法计算确定，且;= 1。
[0024]上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，作为优选方案，所述影响输电杆塔抗 灾性能的因素指标包括19项，该19项因素指标ΙΜ?-ΙΛΜΤ)具体为：
[0025]杆塔结构因素AKT)表示杆塔倾斜度，U2(T)表示异物搭载情况，U3(T)表示杆塔锈 蚀程度，U4(T)表示螺栓紧固程度，U5(T)表示塔材完整程度，U6(T)表示塔材变形程度，U7(T) 表示塔材裂纹；
[0026]杆塔基础因素:U8 (T)表示基础护坡及防洪措施，U9 (T)表示杆塔基础稳固性，U10 (T)表示杆塔基础承载性能，Un表示杂物堆积情况，U12(T)表示基础完整性，U13(T)表示不良 环境影响，U14(T)表示保护帽工艺；
[0027] 杆塔管理因素:U15(T)表示巡检时间，U16(T)表示巡检频率，U17(T)表示巡检人员数 量，Ul8(T)表不电力行政执法力度，Ul9(T)表不宣传力度；
[0028] 该19项因素指标Ui(T)~U19 (T)各自对应的权重值如下表所示：
[0029]
[0030]上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，具体而言，所述步骤3)中，有效累积降 雨量-滑坡发生概率值P的具体计算方式为：
[0031] P = 0.8P(R，)+0.2P(Rh)；
[0032] 其中，Rh表示电网所在地区当日的小时降雨量最大值，P(Rh)表示根据电网所在地 区的降雨量历史数据和滑坡事件历史数据加以关联概率统计而确定的在当日的小时降雨 量最大值为Rh时发生滑坡的概率值;R'表示电网所在地区的有效累积降雨量，P(R'）表示根 据电网所在地区的降雨量历史数据和滑坡事件历史数据加以关联概率统计而确定的在有 效累积降雨量为R'时发生滑坡的概率值，且有：
[0033]
[0034]其中，匕表示此前连续的K天之中第η天的降雨量，K为进行有效累积降雨量统计的 统计天数;λ表示电网所在地区的降雨累积系数，取值范围为0.3~0.7。
[0035] 上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，具体而言，所述步骤4)中，评估确定电 网抗灾性能参数S(N)的具体方式为：
[0036]
[0037] 其中，UXN)表示通过对电网系统所覆盖地区的地质资料数据进行统计所确定的 影响电网抗灾性能的第j项因素指标的值，的表示所述第j项因素指标山(N)对应的权重值，j e{1，2, ...，J}，J表示通过对电网系统所覆盖地区的地质资料数据进行统计所确定的影响 电网抗灾性能的因素指标的总项数;影响电网抗灾性能的各项因素指标山(N)对应的权重 J 值氏通过网络分析法计算确定，且ΣΑ 7=1
[0038] 上述滑坡灾害下的电网易损性评测方法中，作为优选方案，所述影响电网抗灾性 能的因素指