[發明專利]掛點位移漸進法求解架空輸電線路不平衡張力的方法

有效

• 申請號: 201810257291.0
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108563609B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 劉儉;羅建波;吳煌;黃滿長;李春
• 申請（專利權）人: 湖南科鑫電力設計有限公司;中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 黃美玲;寧星耀

1.掛點位移漸進法求解架空輸電線路不平衡張力的方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟S1：耐張段即兩耐張型桿塔之間的架空輸電線路，共有連續n檔，相鄰檔之間通過懸垂型桿塔隔開，共有n-1基懸垂型桿塔，懸垂型桿塔與電線間通過懸垂串連接；耐張段架線氣象條件為無風、無冰、相應氣溫，架線完成時，所有懸垂型桿塔的懸垂串均為垂直狀態；架線后的耐張型桿塔、懸垂型桿塔、懸垂串以及電線共同構成架空輸電線路耐張段體系；此狀態稱為架空輸電線路耐張段體系的原始狀態；

步驟S2：架空輸電線路耐張段體系由原始狀態變為最終求解狀態的過程分為兩步，變化狀態一，首先在所有懸垂型桿塔的懸垂串掛點處增加一個阻止掛點位移的約束，所述約束等效為在約束存在的任意時刻均能提供需要的水平力，從而阻止兩側電線因張力差而導致的懸垂串轉動；然后使氣象條件發生變化，在約束的作用下，各檔均看作是孤立檔，據此獨立求解懸垂串掛點處存在約束情況下變化狀態一時各檔的應力σ_i，i＝1，2，…，n；

步驟S3：變化狀態二，當懸垂串掛點的約束取消，各懸垂串掛點將產生相應位移，從而使整個架空輸電線路耐張段體系達到最終平衡狀態；為方便求解，采用如下方法實現：逐掛點去除約束，分步求解平衡狀態；首先去除第1基懸垂型桿塔的懸垂串掛點處的約束，而其余懸垂串掛點處約束仍保留，然后根據第1基懸垂型桿塔懸垂串體系的轉動力矩平衡條件來計算由第1檔與第2檔組成的耐張段在掛點無約束情況下的第1基懸垂型桿塔懸垂串掛點的水平位移Δl_i，i＝1；此步驟依據的是連續兩檔耐張段懸垂串掛點位移計算方法，并會在該過程中將步驟S2求得的應力σ_i作為輸入條件；在計算完成后，重新對第1基懸垂型桿塔的懸垂串掛點添加約束；

步驟S4：依次松開第i，i＝2，3，…，n-1，基懸垂型桿塔的懸垂串約束，同樣根據第i，i＝2，3，…，n-1，基懸垂型桿塔的懸垂串體系的轉動力矩平衡條件計算第i，i＝2，3，…，n-1，檔與第i+1，i＝2，3，…，n-1，檔組成的耐張段在掛點無約束情況下的第i基懸垂型桿塔懸垂串掛點的水平位移△l_i，i＝2，3，…，n-1，并需要考慮已解得的水平位移量Δl_i-1，i＝2，3，…，n-1，垂直位移量Δh_i-1，i＝2，3，…，n-1，△l_i+1，i＝2，3，…，n-1，和Δh_i+1，i＝2，3，…，n-1，對求解的影響，Δl_i-1、Δh_i-1分別表示第i-1檔與第i檔組成的耐張段在掛點無約束情況下已求得的水平位移和垂直位移；Δl_i+1、Δh_i+1的含義有兩種類型，在第1輪位移計算的情況下，其分別表示第i+1基懸垂型桿塔懸垂串掛點的水平及垂直位移，均為0，在非第1輪位移計算的情況下，其分別表示第i+1檔與第i+2檔組成的耐張段在上一輪位移計算時掛點無約束情況下求得的水平位移和垂直位移；此步驟依然是依據連續兩檔耐張段懸垂串掛點位移計算方法，并會在該過程中將根據步驟S2求得的應力σ_i及σ_i+1，i＝2，3，…，n-1，作為輸入條件；計算完成后，重新對第i，i＝2，3，…，n-1，基懸垂型桿塔的懸垂串掛點處添加約束；

步驟S5：按上述步驟完成了第1輪懸垂串掛點水平位移的計算后，將其計算結果記為i＝1，2…n-1；然后根據依次重新計算各懸垂型桿塔懸垂串的轉動不平衡力矩，若求得的所有不平衡力矩絕對值均小于預設精度，則為最終水平位移，求解結束；若無法滿足，則在完成第1輪位移計算的基礎上再開始第2輪、第3輪乃至第若干輪位移計算，即按步驟S3及步驟S4對依次對第i，i＝1，2，…，n-1，基懸垂型桿塔的懸垂串掛點位移進行再計算后，即對第i，i＝1，2，…，n-1，檔與第i+1，i＝1，2，…，n-1，檔組成的耐張段在掛點無約束情況下的位移進行再計算后，重新檢查各懸垂型桿塔懸垂串的轉動不平衡力矩；該過程將直至最后一輪分配完成后，使各懸垂型桿塔懸垂串的轉動不平衡力矩絕對值均滿足小于預設精度要求，則位移計算結束，即為最終水平位移，其中p為計算所用輪數；

步驟S6：根據步驟S5計算得到的各懸垂串掛點最終水平位移計算第i，i＝1，2，…，n，檔最終狀態的應力繼而得到第i，i＝1，2，…，n-1，基懸垂型桿塔的不平衡張力，計算完全結束。