[发明专利]一种基于层次分析法的高速铁路牵引网雷害风险评估方法

摘要

基于层次分析法的高速铁路牵引网雷害风险评估方法，包括如下步骤：S1、给定高铁线路各信息；S2、利用网格法将高铁线路划分为若干个与各供电臂段对应的空间网格区段；S3、计算得到各网格区段的直击雷雷击跳闸率、感应雷雷击跳闸率和总雷击跳闸率；S1、将总雷击跳闸率加权算术平均得到全线平均雷击跳闸率、并以其为基准值对各网格区段的总雷击跳闸率进行防雷性能评估、确定雷害风险等级；S5、计算各个供电臂段内雷害风险处于各等级的网格区段占各供电臂段内总网格区段数的百分比；S6、基于高铁线路易闪段层次结构模型确定各供电臂段的雷害风险权重向量。本发明的有益效果：实现对高铁线路各供电臂段雷害风险的准确评估，提高高铁线路的防雷水平。

主权项

一种基于层次分析法的高速铁路牵引网雷害风险评估方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：S1、给定需要进行防雷性能评估的高铁线路基本信息、高铁线路地理信息、高铁线路地形地貌信息、高铁线路绝缘特征信息、高铁线路结构特征信息；高铁线路基本信息包括线路名称、线路总长、供电方式、供电臂长度与分段信息；高铁线路地理信息包括高铁线路的经纬度坐标、海拔高度；高铁线路地形地貌信息依据高铁线路走向的经纬度坐标运用三维GIS全扫描提取、包括平原、山丘、大山；高铁线路绝缘特征信息包括绝缘子串或最短空气间隙的闪络电压及伏秒特性、支柱接地电阻；高铁线路结构特征信息包括支柱、架空地线、承力索的几何尺寸、架空地线和集中引下线配置、桥梁、路基和隧道的分布与长度、桥梁的高度；S2、根据S1步骤中给定的高铁线路基本信息、高铁线路地理信息，利用网格法，将高铁线路划分为若干个与各供电臂段对应的空间网格区段，同时采用高铁线路走廊雷电参数统计方法统计出各个空间网格区段在指定时间段内的高铁线路雷电参数信息，高铁线路雷电参数信息包括地闪密度参数和雷电流概率密度分布参数；S3、以S2步骤中统计出的高铁线路雷电参数信息，结合S1步骤中给定的高铁线路地形地貌信息、高铁线路绝缘特征信息、高铁线路结构特征信息，采用雷击跳闸率计算方法计算得到各网格区段的直击雷雷击跳闸率、感应雷雷击跳闸率和总雷击跳闸率；S4、将S3步骤中计算得到的各网格区段的总雷击跳闸率加权算术平均得到高铁线路的全线平均雷击跳闸率，以全线平均雷击跳闸率为基准值，依据各网格区段雷害风险分级指标，对S3步骤中计算得到的各网格区段的总雷击跳闸率进行防雷性能评估，确定各网格区段雷害风险等级；S5、利用S2步骤中得到的网格区段及所对应的供电臂段划分结果，采用计算机计算各个供电臂段内雷害风险处于各等级的网格区段占各供电臂段内总网格区段数的百分比；S6、基于高铁线路易闪段层次结构模型确定各供电臂段的雷害风险权重向量，各供电臂段的雷害风险权重向量确定步骤如下：首先，通过改进层次分析计算程序求得各供电臂段对各雷害风险等级网格区段百分比的权重向量；其次，在上述步骤基础上，考虑各风险等级网格区段对雷害风险的影响程度不同，继续采用改进层次分析计算程序求得不同风险等级网格区段对雷害风险的权重向量；最后，采用计算机将各供电臂段对各雷害风险等级网格区段百分比的权重向量、不同风险等级网格区段对雷害风险的权重向量进行合成得到各供电臂段的雷害风险权重向量，从而获取各供电臂段雷害风险评估结果，并确定线路易闪段。