本發(fā)明涉及電力基礎(chǔ)設(shè)施，特別是涉及一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法。

背景技術(shù)：

1、為了評估社區(qū)抗災(zāi)能力，引入了地震韌性的概念。具體到電力基礎(chǔ)設(shè)施，國內(nèi)幾乎沒有關(guān)于電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性的直接研究，國外涉及電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性的直接研究也是近些年才逐漸出現(xiàn)，但在研究關(guān)于電力基礎(chǔ)設(shè)施抗震方面則有較為豐富的成果。當(dāng)然，電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性既與抗震性能密切相關(guān)，但同時又有一定的區(qū)別。一般來說，同等地震強度作用下，電力基礎(chǔ)設(shè)施抗震性能越好，地震易損性越低，其地震韌性越強。但需注意的是，地震韌性又包含了震后恢復(fù)效率這一層次，地震韌性仍需考慮影響電力基礎(chǔ)設(shè)施震后恢復(fù)效率的因素，如社會、組織、經(jīng)濟和資源等。

2、目前，電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性主要在高壓電氣設(shè)備地震易損性、電力基礎(chǔ)設(shè)施地震可靠性、電力基礎(chǔ)設(shè)施安全運行管理以及電力基礎(chǔ)設(shè)施震后恢復(fù)時間等方面進行研究。關(guān)于其研究方法主要包括歷史地震中電力基礎(chǔ)設(shè)施震害數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料分析、抗震性能試驗和理論模擬等。盡管對電力基礎(chǔ)設(shè)施震害、地震易損性及震后恢復(fù)等的研究由來已久，但其主要針對電力基礎(chǔ)設(shè)施震害情況的統(tǒng)計、各類高壓電氣設(shè)備破壞率及破壞模式分析、地震可靠性評估、安全運行管理評估等，對于電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性的概念并未明確，且尚無電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性評價指標(biāo)等的系統(tǒng)研究成果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是實現(xiàn)電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性的量化評估，從而為電力基礎(chǔ)設(shè)施的韌性提升提供有效數(shù)據(jù)支撐。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法。

2、本發(fā)明實施例提供了一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法，包括：

3、基于地震強度歷史數(shù)據(jù)，計算各個預(yù)設(shè)指標(biāo)類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)，所述預(yù)設(shè)指標(biāo)類型包括設(shè)備失效概率、損傷指數(shù)、剩余功能表征參數(shù)和震后恢復(fù)時間，所述剩余功能表征參數(shù)為震后正常輸出線路數(shù)量與原來總輸出線路數(shù)量的比值；

4、根據(jù)最大相關(guān)最小冗余算法對所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理，從所述預(yù)設(shè)指標(biāo)類型中確定關(guān)鍵影響因素類型和次要影響因素類型；

5、基于蒙特卡洛模擬創(chuàng)建多次電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件，根據(jù)仿真結(jié)果分別提取所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的第一仿真數(shù)據(jù)和所述次要影響因素類型對應(yīng)的第二仿真數(shù)據(jù)，其中，創(chuàng)建的多次所述電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件反映由不同的地面運動峰值加速度表征對應(yīng)的地震強度；

6、根據(jù)所述第一仿真數(shù)據(jù)和所述第二仿真數(shù)據(jù)對所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，得到修正結(jié)果數(shù)據(jù)；

7、將所述修正結(jié)果數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式中，得到電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果。

8、優(yōu)選地，在所述基于地震強度歷史數(shù)據(jù)，計算各個預(yù)設(shè)指標(biāo)類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)之前，還包括：

9、根據(jù)電力基礎(chǔ)設(shè)施的韌性曲線和當(dāng)?shù)仉娏A(chǔ)設(shè)施的具體參數(shù)，篩選適用于當(dāng)?shù)卣鸷η闆r的預(yù)設(shè)指標(biāo)類型。

10、優(yōu)選地，采用如下公式計算所述設(shè)備失效概率：

11、

12、其中，p表示設(shè)備失效概率，φ(·)表示對數(shù)正態(tài)分布，x表示地面運動峰值加速度，μ表示中值，β表示對數(shù)標(biāo)準差；

13、采用如下公式計算所述損傷指數(shù)：

14、

15、其中，index表示電力基礎(chǔ)設(shè)施的損傷指數(shù)，n表示電力基礎(chǔ)設(shè)施的組件數(shù)量，di表示第i個組件的權(quán)重系數(shù)，wi表示第i個組件的損傷指數(shù)。

16、優(yōu)選地，所述基于蒙特卡洛模擬創(chuàng)建多次電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件，根據(jù)仿真結(jié)果分別提取所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的第一仿真數(shù)據(jù)和所述次要影響因素類型對應(yīng)的第二仿真數(shù)據(jù)，包括：

17、采用地面運動峰值加速度對地震強度進行表征，并根據(jù)所述地面運動峰值加速度構(gòu)建所述地震強度的取值范圍；

18、對應(yīng)每個所述地震強度的取值，基于蒙特卡洛模擬創(chuàng)建多次電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件；

19、對每次仿真事件中得到的所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的仿真結(jié)果進行累加求平均值，并將得到的平均值表征為所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的第一仿真數(shù)據(jù)；

20、對每次仿真事件中得到的所述次要影響因素類型對應(yīng)的仿真結(jié)果進行累加求平均值，并將得到的平均值表征為所述次要影響因素類型對應(yīng)的第二仿真數(shù)據(jù)。

21、優(yōu)選地，所述地震強度的取值范圍為0.28～0.48g，取值步長為0.04g。

22、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一仿真數(shù)據(jù)和所述第二仿真數(shù)據(jù)對所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，得到修正結(jié)果數(shù)據(jù)，包括：

23、將所述第一仿真數(shù)據(jù)與所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行融合，以及將所述第二仿真數(shù)據(jù)與所述次要影響因素類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行融合，得到對應(yīng)所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)的偏差；

24、根據(jù)所述偏差，采用預(yù)設(shè)修正策略對所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，得到修正結(jié)果數(shù)據(jù)。

25、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)修正策略至少包括等差內(nèi)插法、等比內(nèi)插法和趨勢離差法。

26、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式為：

27、

28、其中，e表示電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果，f表示關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的修正結(jié)果數(shù)據(jù)，t表示次要影響因素類型對應(yīng)的修正結(jié)果數(shù)據(jù)。

29、優(yōu)選地，在所述將所述修正結(jié)果數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式中，得到電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果之后，還包括：

30、根據(jù)所述電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果采取相應(yīng)的韌性提升策略，所述策略包括材料替換策略和緩沖減震策略。

31、優(yōu)選地，所述根據(jù)所述電力基礎(chǔ)設(shè)施評估結(jié)果采取相應(yīng)的韌性提升策略，包括：

32、將所述材料替換策略發(fā)送至對應(yīng)的電力系統(tǒng)維護終端進行存儲，將所述緩沖減震策略發(fā)送至電力人員操作終端進行存儲。

33、本發(fā)明實施例一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：考慮多個指標(biāo)類型對電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估的耦合影響；通過大量的蒙特卡洛模擬以使得到的仿真數(shù)據(jù)逼近于真實數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)的數(shù)據(jù)修正提供有效支持；利用仿真數(shù)據(jù)對基于有限地震強度歷史數(shù)據(jù)計算得到的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，能夠提高響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)的準確性，有利于增加韌性評估結(jié)果的可靠性；實現(xiàn)電力基礎(chǔ)設(shè)施地震韌性的量化評估，從而為電力基礎(chǔ)設(shè)施的韌性提升提供有效數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)特征：

1.一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，在所述基于地震強度歷史數(shù)據(jù)，計算各個預(yù)設(shè)指標(biāo)類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，采用如下公式計算所述設(shè)備失效概率：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，所述基于蒙特卡洛模擬創(chuàng)建多次電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件，根據(jù)仿真結(jié)果分別提取所述關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的第一仿真數(shù)據(jù)和所述次要影響因素類型對應(yīng)的第二仿真數(shù)據(jù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的韌性評估方法，其特征在于，所述地震強度的取值范圍為0.28～0.48g，取值步長為0.04g。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一仿真數(shù)據(jù)和所述第二仿真數(shù)據(jù)對所述響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，得到修正結(jié)果數(shù)據(jù)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的韌性評估方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)修正策略至少包括等差內(nèi)插法、等比內(nèi)插法和趨勢離差法。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式為：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性評估方法，其特征在于，在所述將所述修正結(jié)果數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式中，得到電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果之后，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的韌性評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電力基礎(chǔ)設(shè)施評估結(jié)果采取相應(yīng)的韌性提升策略，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種考慮多因素耦合影響的電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估方法，包括：基于地震強度歷史數(shù)據(jù)，計算各個預(yù)設(shè)指標(biāo)類型對應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)；根據(jù)最大相關(guān)最小冗余算法對響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行處理，從預(yù)設(shè)指標(biāo)類型中確定關(guān)鍵影響因素類型和次要影響因素類型；基于蒙特卡洛模擬創(chuàng)建多次電力基礎(chǔ)設(shè)施地震仿真事件，根據(jù)仿真結(jié)果分別提取關(guān)鍵影響因素類型對應(yīng)的第一仿真數(shù)據(jù)和次要影響因素類型對應(yīng)的第二仿真數(shù)據(jù)；根據(jù)第一仿真數(shù)據(jù)和第二仿真數(shù)據(jù)對響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)進行修正，得到修正結(jié)果數(shù)據(jù)；將修正結(jié)果數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)評估結(jié)果計算公式中，得到電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估結(jié)果。本發(fā)明考慮多個指標(biāo)類型對電力基礎(chǔ)設(shè)施韌性評估的耦合影響，實現(xiàn)地震韌性的量化評估。

技術(shù)研發(fā)人員：吳小蕙,王彥峰,王流火,郭金根,朱文衛(wèi),車偉嫻,董晗拓,余夢澤,雷翔勝,潘柏崇,王興華,許成昊,梁愛武,劉明
受保護的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5