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        關(guān)于輸電線路桿塔檢修工器具組合方案的論證

        2017-05-18 08:27:17宋程劉勇
        科技視界 2016年19期
        關(guān)鍵詞:一致性

        宋程 劉勇

        [摘要]輸電線路桿塔檢修涉及到眾多不同型號(hào)和不同規(guī)格的工器具,針對(duì)目前在現(xiàn)場(chǎng)桿塔檢修中工器具及設(shè)備的選擇、配套與使用一直憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,尚無規(guī)范的、有針對(duì)性的、成熟的工器具選擇及組合方案,嚴(yán)重制約了桿塔檢修的質(zhì)量、規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)狀,在分析輸電線路桿塔檢修特點(diǎn)、常用工器具的基本類型及應(yīng)用場(chǎng)合的基礎(chǔ)上,通過層次分析法對(duì)各項(xiàng)檢修工器具組合方案進(jìn)行論證,進(jìn)而得出各項(xiàng)桿塔檢修工器具的最優(yōu)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(jīng)濟(jì)、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(duì)桿塔進(jìn)行檢修,對(duì)于檢修方案選擇一直憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,尚無規(guī)范的、有針對(duì)性的、成熟的工器具選擇方法作為依據(jù)。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(xué)、合理的決策。

        1層次分析法

        層次分析法(Analvtical Hierarchy Process,以下簡(jiǎn)稱AHP法)是美國運(yùn)籌學(xué)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(yàn)和減少主觀影響,使評(píng)價(jià)更趨于科學(xué)化。

        AHP法的工作步驟和內(nèi)容大致包括如下幾點(diǎn),即(1)明確問題,(2)劃分和選定有關(guān)因素,(3)建立層次結(jié)構(gòu),(4)構(gòu)造各層的判斷矩陣,(5)檢驗(yàn)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(yōu)先次序,(7)確定多層并合的有關(guān)因素的總優(yōu)先次序,(8)檢驗(yàn)總體一致性,(9)分析討論,(10)結(jié)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(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效來選擇方案

        2.2層次結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu):最優(yōu)組合方案為最高層,簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)模型后,通過數(shù)學(xué)運(yùn)算即可計(jì)算出中間層各元素相對(duì)于最高層相對(duì)優(yōu)劣的排序權(quán)值。

        2.3判斷矩陣的建立

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

        至于一個(gè)因素比另一個(gè)因素為次要,則其定量賦值可取為上述1、3、5、7、9的倒數(shù)。如果有些問題的分級(jí)可有較高的精確度,認(rèn)為上述5級(jí)定量法不足以描述清楚,則可用2、4、6、8四個(gè)數(shù)值進(jìn)行內(nèi)插,成為9級(jí)定量法。方案A、B的判斷矩陣如表2。

        這樣通過對(duì)問題進(jìn)行分析并建立了相應(yīng)層次結(jié)構(gòu)模型后,問題即轉(zhuǎn)化為層次中排序計(jì)算的問題。依次沿遞階層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計(jì)算,即可計(jì)算出各層因素相對(duì)于最高層的相對(duì)重要性權(quán)值或相對(duì)優(yōu)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(jì)算中的方根法;2)AHP計(jì)算中的和積法,此處求解采用AHP計(jì)算中的方根法:

        (1)計(jì)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(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax

        2.5檢驗(yàn)判斷矩陣的一致性

        一致性檢驗(yàn)的辦法是:

        1)求出一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CI

        式中:n為判斷矩陣的維數(shù);λmax為判斷矩陣的最大特征值為

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

        由表3查得RI值為0.58。

        3)求出相對(duì)一致性指標(biāo)CR

        由公式求得CR值為0.032。

        當(dāng)CR愈小時(shí),判斷矩陣的完全一致性愈好,其極限值為0。一般認(rèn)為CR≤0.1時(shí),就可認(rèn)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(rèn)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(xì)修正,直到檢驗(yàn)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(jié)果

        將桿塔外角主材檢修工器具組合方案A、B的論證計(jì)算結(jié)果匯總?cè)绫?。

        從匯總表中可以分析出,在所考慮的三項(xiàng)準(zhǔn)則中,工作的高效是最重要的,其權(quán)重第一,為0.637;其次是工作的經(jīng)濟(jì)性,權(quán)重為0.258;而工作的簡(jiǎn)便性排在最后,權(quán)重為0.105。因此,在進(jìn)行桿塔工器具組合方案選擇時(shí)首先考慮高效性,其次依次考慮經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)便性。用同樣的方法分別對(duì)桿塔檢修其他項(xiàng)目進(jìn)行方案選擇,選取最優(yōu)組合方案。

        3結(jié)論

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

        1)用層次分析法對(duì)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(shí)際賦值進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算:

        2)本例的論證結(jié)果雖然與人為主觀判斷一致,這是因?yàn)榕袛嗑仃囍懈鳒?zhǔn)則賦值懸殊太大,因此與人為主觀判斷一致:

        3)若對(duì)判斷矩陣中各準(zhǔn)則賦予很接近的數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)理論論證結(jié)果與人為主觀判斷有出入,因而可以科學(xué)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(yīng)用在實(shí)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(duì)于判斷矩陣賦值方面是根據(jù)論文撰寫人的主觀賦值,缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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