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【精彩论文】基于加权马氏距离型TOPSIS算法的10 kV配电网雷害风险评估
观点凝练
摘要：10 kV配电网架空线路绝缘水平较低，雷雨天气下雷击跳闸事故频发，由于大规模线路结构模型较为复杂等原因，基于雷击跳闸率等物理模型的风险评估方法在电网层面较难实现。同时，配电网缺少监测装置，人工记录的方式致使数据质量欠佳，严重影响模型计算的准确性。提出一种10 kV配电网雷害风险评估方法，基于线路运行、气象环境等多维数据，可在低质量数据条件下进行大规模配电网线路雷害风险评估。以线路所在地理网格为评估单元，从气象、线路走廊环境及线路本体特征参数3个维度提取10项配电网架空线路雷击跳闸风险指标，并量化风险指标以及雷击跳闸风险计算规则，使用加权马氏距离型TOPSIS算法构建10 kV配电网雷害风险评估体系，对风险进行分级。利用广州市10 kV配电网架空线路历史跳闸统计数据对风险评估结果进行验证，证明了评估方法的有效性。
结论：本文提出了一种基于配电网线路特点且低数据敏感性的大规模10 kV配电网线路雷害风险评估方法，得到如下具体结论。
（1）提出了10 kV配电网线路多维指标与雷击跳闸风险关联量化计算方法。其中，探究了线路走廊内建筑物密度、高度等要素与直击雷屏蔽效果的相关关系；引入了无失效Weibull模型在10 kV配电网线路绝缘子雷击故障风险的应用，解决了线路绝缘子因无监测数据、故障较少而评估困难的问题。
（2）根据配电网线路数据质量不够高的特点选取加权马氏距离型TOPSIS算法对线路雷击跳闸风险进行评估。结合AHP与熵权法对指标组合赋权，最终计算得出馈线的雷击跳闸风险，并根据数据分布特点对馈线雷击跳闸风险进行分级。解决了目前配电网监测手段匮乏情况下雷害风险评估困难的问题，有益于指导运行部门针对性地开展雷击跳闸防护工作。
（3）以广州市3212条10 kV架空线路为例进行雷害风险评估，并以2017—2019年历史跳闸数据对评估结果进行验证。风险等级较高的馈线在雷击跳闸馈线比例、雷击跳闸总次数以及单条馈线最高雷击跳闸次数高于风险等级较低的馈线，验证了评估结果的有效性。
引文信息
杜岩, 谢从珍, 李彦丞, 等. 基于加权马氏距离型TOPSIS算法的10 kV配电网雷害风险评估[J]. 中国电力, 2022, 55(4): 110-119.DU Yan, XIE Congzhen, LI Yancheng, et al. Lightning risk assessment of 10 kV distribution line based on TOPSIS algorithm improved by weighted mahalanobis distance[J]. Electric Power, 2022, 55(4): 110-119.往期回顾
审核：方彤
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