改進層次分析法在配網線路防雷評估中的實踐

摘 要：在電力系統的傳輸過程當中，經常會發生雷擊事故，因此需要采取一定的防雷措施來保證電力系統的安全穩定運行，提高配網線路的耐雷水平，最終實現提高電力系統的服務質量的目標。文章首先對層次分析法進行了概述；其次對選擇防雷措施方面的原則進行了研究；最后利用改進層次分析法對配網線路當中的防雷措施做出了評估，建立了起科學有效的防雷評估模型。

關鍵詞：層次分析法；配網線路；防雷評估

配網線路是電力系統的核心組成部分，可以說是主要的電力設施之一。在我國的配網線路當中，由于其地理位置的因素，經常會遭受到雷擊的損傷。在近些年當中，配網線路的雷擊防御方面還存在著相當大的弱點，因此造成了雷擊事故引起的跳閘現象變得越來越頻繁。在此種基礎上，就需要采取有效的防雷措施來提高配網線路的耐雷水平，比如加裝避雷器等，根據其實際情況來完成對配網線路的有效防雷。同時，還要對配網線路的防雷措施進行綜合性的評估，針對方案進行不斷的優化。

1 層次分析法

層次分析法，即為現階段進行效能評估的方式，它和模糊評價法、灰色評估法屬于一種級別的評估方式。層次分析法，屬于一種全局系統化、分層次化的方式，從而實現將定量和定性作為混合決策的問題實現良好的轉化，并且對問題進行分層。在該方法當中，需要利用系統的指標體系來完成對問題的分層分析，最終實現綜合化、歸一化以及一致性的分析，并且在最后得出系統的綜合效能，一般情況下都會將決策問題分為3個層次進行分析，分別是目標層、準則層、方案層，利用定性分析和定量分析的有機結合，最終對其方案進行組合優化，得出最優方案，結構如圖1所示。

2 選擇防雷措施方面的原則

在對配網線路的防雷措施進行選擇的過程當中，需要在實際情況的因素下進行綜合考慮，其中需要考慮的因素有地形地貌、原有的絕緣配置、已經安裝的防雷措施以及跳閘率等方面。在地形地貌的原則當中，山區部分的輸電線路是不適合利用耦合地線的防雷措施進行架設的；在原有的絕緣配置方面，如果其自身的絕緣水平已經相對較高，就不可以利用加強絕緣水平的方式來進行防雷；在已經安裝的防雷措施方面，需要對實際線路對原有措施造成的影響做出充分的考慮；最后在跳閘率方面，需要對其超標的百分比作出考慮，因為在線路當中的防雷效果相對較好但是造價相對較高的話，在運行的維護方面也是相對困難的，因此需要對線路當中的避雷器實現按照比例來控制的方式進行安裝和維護。

3 改進層次分析法在配網線路的防雷評估中的實踐應用

3.1 防雷措施評估模型的建立

在利用改進層次分析法進行分析的時候，需要對問題當中所包含的因素進行分析，最終根據其實際情況來對其中所包含的邏輯關系進行了解和掌握，根據層次分析法的原理對其要素進行分層分析，建立起防雷措施的評估模型，根據上文當中的描述，可以分為目標層、準則層以及措施層這3個層次。在目標層當中，主要對問題進行預期的結果分析以及建立理想的目標，在對配網輸電線路進行防雷改造的時候，需要利用合理的防雷措施來實現對輸電線路的優化和改造，最大限度地降低由于雷擊現象造成的跳閘率；在準則層當中，主要是包括目標過程當中所需要考慮到的相關準則，比如工程費用、改造目標、跳閘率的降低效果、改造的難易程度以及其維護的難易程度等，需要對其進行量化，最終實現對目標層的良好改造；在措施層當中，需要制定出各種防雷措施，在實際情況的基礎上結合現有的工程經驗，來制定出合理的防雷措施，比如安裝避雷器、減少保護腳、降低接地電阻以及極強絕緣水平等。

3.2 改進層次分析法的應用

在不同的防雷措施當中，具有不同的防雷特點，因此效果也是不相同的，因此需要利用改進層次分析法來建立起準確的防雷措施，并且計算出合理的權重向量。在過程當中，首先需要求出其比較矩陣，如果設置有n種防雷措施的話，就需要根據每一種的實際工程費用，來求出比較矩陣，如圖2所示；其次還要對排序指數進行計算，在對每一種措施和備選措施的費用進行計算并且分析比較之后，就可以對排序指數進行求解，之后就可以構造出實際的判斷矩陣圖，求解出每一個矩陣的特征值，需要根據歸一化的方式進行矩陣的每一個元素的分析和判斷，并且對其權重值進行求解，對每一個都是如此求解的方式，最終對其他準則的權重值進行求解。

3.3 模糊綜合評價

在上文當中，對比較矩陣進行了求解，在接下來的分析當中，就需要利用模糊綜合評價的準則進行評價，在模糊綜合當中，需要利用模糊的線性變換原則和最大隸屬原則進行分析，對每一個被評價的目標當中的每一個因素進行判斷，實現從最低級到最高級的每一層的判斷。在各種防雷措施的效果評估當中，一般都會存在一些分類標準不明確的模糊現象，因此需要利用模糊綜合評價法來實現對各種指標特點的評價，最終實現評估效果的提高。

在模糊評價的方式當中，首先需要設置若干個評價對象和若干個評價等級，在確定好評價對象的元素域以及評價等級區域之后，就可以根據防雷改造效果的優劣等級進行評價和劃分；其次還要根據每一個單個因素來建立起模糊關系的矩陣，將每一個元素進行標記評價，實現對矩陣當中每一個元素的評價。

在本文當中，根據防雷措施的等級，防雷的措施效果等級可以分為差、較差、中等、好和非常好這5個等級，根據模糊理論，來對每一個等級進行模糊處理，最終得出取值區域。在評價當中，由于每一個因素的評價分級形式是完全相同的，因此在實際的應用當中可以選擇不同隸屬度的函數進行評價，但是在此過程當中是不可以影響其模糊特征量的值的。在最大的隸屬度的方面當中，三角函數型比梯度的隸屬函數要相對優越，在進行評價的時候需要根據實際情況進行選擇，選擇合適的科學合理的方式進行評價，最終得到防雷措施當中的最優方案。

4 結語

綜上所述，在利用改進層次法來對配網線路當中的防雷措施進行評估的時候，需要根據實際情況來做出科學合理的判斷，從而利用數學計算的方式確定最科學合理的備選方案，利用各方面的驗證來對最終方案進行改造，最終實現對防雷措施綜合體系的全面評估。在本文當中，利用模糊理論紀念性演變的體系逐漸轉換成了空間的運算和計算，從而實現對每一個防雷方案的等級進行判斷，建立起科學有效的防雷評估模型，實現對各個防雷措施的有效整改。

作者簡介：林晨（1984— ），男，福建仙游，本科，工程師；研究方向：配網線路運維。

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Abstract： In the transmission process of the power system， lightning accident are often carried out. Therefore， it is necessary to take certain lightning protection measures to ensure the safe and stable operation of the power system， improve the lightning withstand level of distribution network， and ultimately achieve the goal of improving the service quality of the power system. This paper first summarizes the principles of analytic hierarchy process（AHP）. Secondly， it studies the principles of selecting lightning protection measures. Finally， the improved AHP is used to evaluate the lightning protection measures of distribution network， and a scientific and effective lightning protection evaluation model is established.

Key words： analytic hierarchy process； distribution network； lightning protection evaluation