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专利号: 2024109643202
申请人: 福州能汇电力设计有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-03-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种输电线路风险评估方法,其特征在于,包括:

S1:预设监测输电线路状态的时间间隔和持续时间段,在到达预设的监测时间间隔后,触发监测信令,并采集输电线路在持续时间段内的运行参数;运行参数包括电流、电压以及温度;

S2:对输电线路在持续时间段内的运行参数进行分析,得到输电线路在当前触发监测信令时间点的运行风险评估指数;

对输电线路在持续时间段内的运行参数进行分析,具体为:

提取输电线路在持续时间段内各时间点的运行电流值,预设输电线路运行电流值的最高参考值,将输电线路在持续时间段内各时间点的运行电流值分别与预设的最高参考值进行比对,若其中某一时间点输电线路的运行电流值大于预设的最高参考值,则将该时间点输电线路的运行电流值标记为过量电流值;

统计持续时间段内过量电流值的数量,作为输电线路在持续时间段内的过量个值;

进一步提取各组过量电流值,并分别与预设的最高参考值进行差值计算,取各组计算差值的均值,作为输电线路在持续时间段内的过量均值;

最后取输电线路在持续时间段内各时间点运行电流值的均值,将计算的均值与预设的最高参考值进行比值的计算,将计算的比值作为输电线路在持续时间段的过量总值;

将输电线路在持续时间段内的过量个值、过量均值以及过量总值,代入公式进行加权计算,得到输电线路在持续时间段内的过载风险值;其中、以及分别为过量个值、过量均值以及过量总值的影响权重因子;

提取输电线路在持续时间段内各时间点的电压数值,利用标准差公式对输电线路在持续时间段内各时间点的电压数值进行计算,将计算的结果作为输电线路在持续时间段内的波动幅度值;

获取输电线路各监测点在持续时间段内各时间点的温度数据,将获取到的温度数据按时间点和监测点位置进行整理,形成一个温度数值矩阵;基于形成的温度数值矩阵,创建热图;并根据持续时间段内输电线路所创建的热图,预设热图的最高温度阈值,筛选出所有超过最高温度阈值的数据点,基于数据点所对应的具体监测点进行分类,得到输电线路各监测点在持续时间段内超过最高温度阈值的次数,对各监测点在持续时间段内超过最高温度阈值的次数进行累加,作为输电线路在持续时间段内的温超个值;进一步对于每个监测点,获取连续超过最高温度阈值的时间长度并记为异常时段,对各监测点的异常时段进行累加,作为输电线路在持续时间段内的温超时长;

将输电线路在持续时间段内温超个值和温超时长分别标记为和,并代入公式进行加权计算,得到输电线路在持续时间段内的温度风险值;其中和分别为温超个值和温超时长的影响权重因子;

得到输电线路在当前触发监测信令时间点的运行风险评估指数,具体为:

分别预设过载风险值、波动幅度值以及温度风险值的参考阈值,提取输电线路在持续时间段内的过载风险值、波动幅度值以及温度风险值,分别计算过载风险值、波动幅度值以及温度风险值与对应参考阈值之间的比值,将计算的比值记为过载比、波动比以及温度比;

并将计算的过载比、波动比以及温度比分别作为立体矩形的长度值、宽度值以及高度值,并构建立体矩形模型,将构建的立体矩形模型作为输电线路在持续时间段内的运行风险模型,提取运行风险模型的体积值作为输电线路在当前触发监测信令时间点的运行风险评估指数;

S3:预设采集输电线路图像的时间间隔,在到达预设的采集时间间隔后,采集输电线路的图像信息,并对输电线路的图像信息进行分析,得到输电线路的使用风险评估指数;

对输电线路的图像信息进行分析,具体为:

将输电线路划分为多个子区域,基于输电线路所划分的各子区域,获取输电线路对应各子区域的图像信息,并对获取的各子区域图像信息进行预处理;将划分的各子区域用编号i表示,i=1,2...k,k为划分子区域的总数;

从输电线路各子区域图像信息中将绝缘子部分和导线部分分割出来,对输电线路各导线部分进行特征提取,提取与磨损和腐蚀相关的特征,并对提取的特征进行标记,作为输电线路各导线部分的磨损区域和腐蚀区域,对标记的各导线部分磨损区域和腐蚀区域进行像素统计,计算各导线部分磨损区域和腐蚀区域的像素数量,基于图像的分辨率将各导线部分磨损区域和腐蚀区域的像素数量进行实际面积的转换,得到输电线路各导线部分的磨损面积和腐蚀面积;

对输电线路各绝缘子部分进行特征提取,提取与裂纹和破损相关的特征,并对提取的特征进行标记,作为输电线路各绝缘子部分的裂纹区域和破损区域,对标记的各绝缘子部分裂纹区域和破损区域进行像素统计,计算各绝缘子部分裂纹区域和破损区域的像素数量,基于图像的分辨率将各绝缘子部分裂纹区域和破损区域的像素数量进行实际面积的转换,得到输电线路各绝缘子部分的裂纹面积和破损面积;

得到输电线路的使用风险评估指数,具体为:

分别预设磨损面积、腐蚀面积、裂纹面积以及破损面积的各组面积取值范围,设定磨损面积、腐蚀面积、裂纹面积以及破损面积的每组面积取值范围分别对应一个面积风险值,将输电线路各子区域的磨损面积、腐蚀面积、裂纹面积以及破损面积分别与对应的面积取值范围进行匹配,得到输电线路各子区域磨损面积、腐蚀面积、裂纹面积以及破损面积所对应的面积风险值;

将各子区域中磨损面积和腐蚀面积所对应的面积风险值进行累加,得到各子区域的导线风险值,并记为;

将各子区域中裂纹面积和破损面积所对应的面积风险值进行累加,得到各子区域的绝缘风险值,并记为;

将各子区域的导线风险值和绝缘风险值代入公式,进行加权计算,得到输电线路的使用风险评估指数;其中和分别表示各子区域导线风险值和绝缘风险值的最大允许值,和分别为各子区域导线风险值和绝缘风险值的影响权重因子;

S4:分别预设运行风险评估指数和使用风险评估指数的参考阈值指数,提取步骤S2和S3中输电线路的运行风险评估指数和使用风险评估指数,并分别与对应预设的参考阈值指数进行比对,基于比对的结果触发对应的报警信令,并生成对应的风险等级;报警信令包括运行报警信令和使用报警信令;

S5:基于步骤S4,若输电线路没有触发任何的报警信令,则进一步提取当前触发监测信令时间点前x组输电线路的运行风险评估指数;x>5;并进行分析和评估,从而得到当前触发监测信令时间点输电线路的预警评估指数,预设预警评估指数的参考阈值指数,若预警评估指数大于预设的参考阈值指数,则触发预警信令并发送至管理人员的移动终端上;

得到当前触发监测信令时间点输电线路的预警评估指数,具体为:

获取输电线路所对应的各组运行风险评估指数,由此构建输电线路的运行风险变化折线图,基于各组运行风险评估指数的时间排序,绘制各组运行风险评估指数对应在折线图内的数值点,连接相邻数值点得到风险线,计算各条风险线的斜率以及与水平线的夹角,若某一条风险线与水平线的夹角为钝角,则将该条风险线的斜率标记为上升斜率,若某一条风险线与水平线的夹角为锐角,则将该条风险线的斜率标记为下降斜率;

分别对所有的上升斜率和下降斜率进行累加,得到输电线路的上升总值和下降总值,计算上升总值和下降总值之间的比值,得到趋势比;

在构建的运行风险变化折线图中对最高数值点和最低数值点分别进行标记,并构建两组标记点之间的垂直线段,计算垂直线段的长度,得到差距量;

将得到的趋势比和差距量分别标记为和,并代入公式进行加权计算,得到当前触发监测信令时间点输电线路的预警评估指数;其中和分别为趋势比和差距量的影响权重因子。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路风险评估方法,其特征在于,基于比对的结果触发对应的报警信令,并生成对应的风险等级,具体为:若运行风险评估指数大于对应参考阈值指数,则触发运行报警信令,提取运行风险评估指数并计算与对应参考阈值指数之间的差值,作为运行风险差值,设定运行风险差值所对应的三组差值取值范围,每组差值取值范围分别对应一个风险等级;将计算的运行风险差值与设定的三组差值取值范围进行匹配,得到当前触发运行报警信令的风险等级;风险等级包括一般运行风险、中等运行风险以及严重运行风险;

若使用风险评估指数大于对应参考阈值指数,则触发使用报警信令,提取使用风险评估指数并计算与对应参考阈值指数之间的差值,作为使用风险差值,设定使用风险差值所对应的三组差值取值范围,每组差值取值范围分别对应一个风险等级;将计算的使用风险差值与设定的三组差值取值范围进行匹配,得到当前触发使用报警信令的风险等级;风险等级包括一般使用风险、中等使用风险以及严重使用风险。