摘要：随着市场经济的飞速发展，电力的供应需求也在不断的提升，基于此，本文首先分析了安全评价指标体系，接下来详细阐述了安全评价指标权重计算，最后对带电作业安全性的路径进行规划，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：110kv；变电站；带电作业；安全综合评价；路径规划
引言
随着电力供应需求逐年增加，对供电可靠性的要求也越来越高。110kV变电站是主网电力供应的中枢站，对保证供电的可靠性起着至关重要的作用，110kV变电站在供电过程中长期受到机电荷载、施工质量及气候环境的影响，会出现不同程度的缺陷，针对变电站带电作业进行安全评价分析，提出相应的防范措施对提高变电站带电作业的安全具有重大意义。目前，安全性评估的方法主要有安全检查表评价法、故障树分析（FTA）、模糊层次分析法等。其中，较为理想的是模糊综合评价法与层次分析法相结合的方法，该方法是模糊数学与层次分析法相结合，定性与定量地进行安全评估分析，对使用人员知识水平及工作经验要求要求较低，建立评价体系简单，可很好的评估系统作业的安全风险，已广泛的应用于网络、环境保护、结构工程、市场决策等的安全风险评估。因此，针对110kV变电站带电作业存在作业环境复杂等安全问题，采用层次分析法与模糊评价进行定性与定量分析，通过建立综合评价指标体系，分析变电站带电作业过程中的安全风险因子，确定变电站电作业的安全等级，为110kV变电站带电作业安全管理提供科学依据。
1安全评价指标体系
1.1构建安全评价指标体系步骤
基于层次分析法构建110?kV变电站带电作业的安全评价指标体系步骤如下：1）分析影响110?kV变电站带电作业各安全因子之间的关系，建立以变电站带电作业安全评价A为目标层的递阶层次安全综合评价指标体系的递阶层次安全综合评价指标体系；2）针对同一层次的各影响因子对于相关准则层指标的重要性进行分析，构造两两之间的判断矩阵。
1.2构建安全评价指标体系
考虑所有单因子给带电作业带来的安全隐患，并采用层次分析法建立以变电站带电作业安全评价为目标层，作业环境、作业人员素质、作业机具与防护及安全管理为准则层B，作业场地布置C1等为指标层的递阶层次安全综合评价指标体系的递阶层次安全综合评价指标体系。
2安全评价指标权重计算
某110kV变电站需要进行带电更换隔离开关作业，分析110kV变电站带电作业评价指标体系各层影响因子对上层指标的影响程度，建立判断矩阵，根据构件安全评价指标体系步骤，得到各层影响因子的权重，并检验其一致性。计算得到安全综合评价指标体系准则层B的各影响因子权重值w = (0.322,0.351,0.071,0.256)T；同理，计算得到指标层C各指标间权重计算得到准则层B最大特征值λmax=5.352及指标层C最大特征λmax分别为3.0070、6.1463、5.1858、6.2534、3.0385，计算得到一致性指标值CR分别为：0.0790、0.0350、0.0793、0.0612、0.0728、0.0370，均小于0.1，由此说明准则层B及指标层C的判断矩阵满足一致性要求。
3考虑带电作业安全性的路径规划
规划对象为七自由度机器人包括一个冗余自由度，故对同一目标位置有无穷多解，笛卡尔坐标系中的目标点位置映射到二维构型空间Cp则为目标点集合。结合危险性指标规划从机器人起始姿态点到目标点集合中各点的路径集合，接着从路径集合中的筛选出最安全的路径，从而得到对应的滑台位置和机械臂的运动轨迹完成整个路径规划。对同一目标位置对应路径集合的求解只需对不同的滑台位置对应的二维构型空间Cp中目标点进行重复的路径规划。以下着重阐述对于固定滑台位置下对应的路径规划以及对路径集合的筛选。
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3.1考虑带电作业安全性的路径搜索
滑台位置确定后，笛卡尔坐标系的目标位置可以映射为Cp内的一个目标点，从而路径规划转换为Cp空间内的路径搜索问题。A*算法是一种应用于静态路网的有信息启发式路径搜索算法，被广泛应用于静态路网中的最短路径求解。算法依据启发式评估函数f(n)来进行路径搜索。针对任意节点n对应启发式评估函数f(n)可表示为:f(n)=g(n)+h(n)式中:g(n):从起点移动到网格上指定点的实际代价;h(n):从指定点移动到终点的预计代价启发式评估函数f(n)是影响A*的最终搜索结果以及搜索速度的最重要因素。其中代价函数g(n)用来决定搜索的横向趋势，影响搜索的结果最终路径结果。预计代价h(n)是启发式函数，用于引导搜索朝目标点方向搜索，缩小搜索范围，提高搜索效率。
3.2路径筛选
将滑台位置离散化，根据机器人逆向运动学对于有解的滑台位置可以算出各关节的终点角，即可获得Cp内的目标点。从中剔除超过关节角范围以及穿越危险边界平面的终点角，从而得到Cp中的可达目标点集合{goal}。利用上文路径搜索算法，对目标点集合中的各个点进行路径搜索，获得路径集合{path}。安全性是带电作业绝缘最重要的性能指标，对于路径集合{path}中任意路径Pathi选择路径经过的最危险点代表整条路径的危险性，以此为依据从路径集合中选出最安全的一条路径作为最终路径并记录对应滑台位置。
结语
基于对各种安全评价方法的分析，并结合110?kV变电站带电作业实际情况，建立了以带电作业安全评价A为目标层的递阶层次安全综合评价指标体系。采用层次分析法与模糊综合评价相结合的方法，对110?kV变电站带电作业进行安全评价，结果表明：影响110kV变电站带电作业的因子依次为：安全管理、带电作业环境、作业人员素质、作业机具与防护。
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论文作者:徐锐
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：作业论文; 路径论文; 变电站论文; 指标体系论文; 综合评价论文; 目标论文; 安全评价论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;