關于輸電線路桿塔檢修工器具組合方案的論證

宋程　劉勇

[摘要]輸電線路桿塔檢修涉及到眾多不同型號和不同規格的工器具，針對目前在現場桿塔檢修中工器具及設備的選擇、配套與使用一直憑經驗進行，尚無規范的、有針對性的、成熟的工器具選擇及組合方案，嚴重制約了桿塔檢修的質量、規范性與標準化的現狀，在分析輸電線路桿塔檢修特點、常用工器具的基本類型及應用場合的基礎上，通過層次分析法對各項檢修工器具組合方案進行論證，進而得出各項桿塔檢修工器具的最優組合方案。

[摘要]輸電線路；桿塔檢修；工器具；層次分析法

架空輸電線路作為傳輸電能的主要方法，必須保證電能安全、經濟、可靠的輸送。桿塔作為輸電線路的重要組成部分，起著支撐架空輸電線路的作用，必須要定期或不定期的對桿塔進行檢修，對于檢修方案選擇一直憑經驗進行，尚無規范的、有針對性的、成熟的工器具選擇方法作為依據。層次分析法可以有效的處理此類問題，輔助決策者作出科學、合理的決策。

1層次分析法

層次分析法（Analvtical Hierarchy Process，以下簡稱AHP法）是美國運籌學家A.L.Saaty在七十年代提出的。AHP法能把定性因素量化，并能在一定程度上檢驗和減少主觀影響，使評價更趨于科學化。

AHP法的工作步驟和內容大致包括如下幾點，即（1）明確問題，（2）劃分和選定有關因素，（3）建立層次結構，（4）構造各層的判斷矩陣，（5）檢驗判斷矩陣的一致性并修正判斷矩陣，（6）確定各層中因素的優先次序，（7）確定多層并合的有關因素的總優先次序，（8）檢驗總體一致性，（9）分析討論，（10）結論。

2110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B選擇論證

2.1以110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B為例，以簡便、經濟、高效來選擇方案

2.2層次結構的建立

110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B的層次結構：最優組合方案為最高層，簡便、高效、經濟為中間層，工器具組合方案A、B為最低層，如圖3。

建立層次分析結構模型后，通過數學運算即可計算出中間層各元素相對于最高層相對優劣的排序權值。

2.3判斷矩陣的建立

在同一層次上的各因素，按其優良程度或重要程度可以劃分成若干等級。賦以定量值。一般可以采用5級定量法。即相等、弱、強、很強、極強，相應的賦值可以是1、3、5、7、9如表1。

至于一個因素比另一個因素為次要，則其定量賦值可取為上述1、3、5、7、9的倒數。如果有些問題的分級可有較高的精確度，認為上述5級定量法不足以描述清楚，則可用2、4、6、8四個數值進行內插，成為9級定量法。方案A、B的判斷矩陣如表2。

這樣通過對問題進行分析并建立了相應層次結構模型后，問題即轉化為層次中排序計算的問題。依次沿遞階層次結構由上而下逐層計算，即可計算出各層因素相對于最高層的相對重要性權值或相對優劣的排序值。

2.4最大特征根和特征向量的求解

判斷矩陣中最大特征根和特征向量的求解有兩種方法：1）AHP計算中的方根法；2）AHP計算中的和積法，此處求解采用AHP計算中的方根法：

（1）計算判斷矩陣每一行元素的乘積

則所求特征向量W=[0.105，0.637，0.258]^T

（4）計算判斷矩陣的最大特征根λ_max

2.5檢驗判斷矩陣的一致性

一致性檢驗的辦法是：

1）求出一致性檢驗指標CI

式中：n為判斷矩陣的維數；λ_max為判斷矩陣的最大特征值為

2）求出平均隨機一致性指標RI單層次判斷矩陣的平均隨機一致性指標RI隨矩陣的維數而變動，其取值見表3。

由表3查得RI值為0.58。

3）求出相對一致性指標CR

由公式求得CR值為0.032。

當CR愈小時，判斷矩陣的完全一致性愈好，其極限值為0。一般認為CR≤0.1時，就可認為判斷矩陣基本符合完全一致性條件，屬于可接受的程度。

如果CR值大于0.1，那么一般認為初步建立的判斷矩陣是不能令人滿意的，需要重新分析賦值，仔細修正，直到檢驗通過為止。

所求CR值為0.032小于0.1符合完全一致性條件，屬于可接受的程度。

2.6組合方案論證結果

將桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B的論證計算結果匯總如表4。

從匯總表中可以分析出，在所考慮的三項準則中，工作的高效是最重要的，其權重第一，為0.637；其次是工作的經濟性，權重為0.258；而工作的簡便性排在最后，權重為0.105。因此，在進行桿塔工器具組合方案選擇時首先考慮高效性，其次依次考慮經濟性、簡便性。用同樣的方法分別對桿塔檢修其他項目進行方案選擇，選取最優組合方案。

3結論

通過上述對110kV桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B進行方案選擇及論證可得出：

1）用層次分析法對桿塔檢修工器具組合方案選擇可以將人為主觀的判斷用實際賦值進行數學計算：

2）本例的論證結果雖然與人為主觀判斷一致，這是因為判斷矩陣中各準則賦值懸殊太大，因此與人為主觀判斷一致：

3）若對判斷矩陣中各準則賦予很接近的數值就會出現理論論證結果與人為主觀判斷有出入，因而可以科學的選擇桿塔檢修工器具組合方案。

4）桿塔檢修工器具組合方案選擇的論證方法和思路均可應用在實際工作中，為以后從事桿塔檢修工作的人員提供理論方法和思路，但論文也存在一些不足之處：對于判斷矩陣賦值方面是根據論文撰寫人的主觀賦值，缺乏實際工作經驗。

[責任編輯：楊玉潔]