[發明專利]一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法

在審

• 申請號: 201811629429.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109614751A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 安義;王華云;張宇;熊友明;萬軍彪;朱遠
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;南昌科晨電力試驗研究有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法，其特征在于，所述方法對配網桿線體系進行力學數據分析；應用ABAQUS軟件建立了配網桿線體系的分析模型，進而建立配網桿線體系在覆冰荷載作用下的承載力分析方法；所述配網桿線體系分析模型包括電桿梁單元模擬模型、導線索單元模擬模型和桿線體系覆冰效應模擬模型。

2.根據權利要求1所述的一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法，其特征在于，所述電桿梁單元模擬模型，包括配網電桿的剛度矩陣K和質量矩陣M，可通過組集各單元剛度矩陣和質量矩陣而得到：

式中：m為電桿的單元數量；K_e^(j)和M_e^(j)分別為第j單元的剛度矩陣和質量矩陣；T^(j)為第j單元的自由度轉換矩陣。

3.根據權利要求1所述的一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法，其特征在于，所述導線索單元模擬模型，配網導線則可采用空間導線索單元進行模擬；導線質量矩陣通常采用集中質量矩陣表示，剛度矩陣則由線性剛度矩陣和非線性剛度矩陣組成：

k_c＝k_l+k_nl

式中：k_c為剛度矩陣；k₁為線性剛度矩陣；k_nl為非線性剛度矩陣。將配電桿和各導線的質量矩陣和剛度矩陣組集即可得到配電線路的質量矩陣和剛度矩陣，從而得桿線體系有限元模型。

4.根據權利要求1所述的一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法，其特征在于，所述桿線體系覆冰效應模擬模型，配電線路的覆冰荷載可用冰重比載γ_i表示，其定義為單位長度導線上的冰重荷載在導線每平方毫米橫截面積上的折算結果；依據我國電力系統架空輸電線路設計標準的規定，標準的覆冰形狀為均勻圓柱形，則單位長冰柱的重力q_i(N)可表示為：

q_i＝9.8Vρ_i＝9.8πb[D+b]ρ_i

式中：D為導線直徑，單位為m；b為覆冰厚度，單位為m；V為單位長冰柱的體積，單位為m³；ρ_i為覆冰密度，單位為kg/m³。

5.根據權利要求1所述的一種覆冰荷載作用下配電線路承載力分析方法，其特征在于，所述非線性承載力方程計算，配網桿線體系在覆冰荷載作用下的非線性承載力方程可表示為：

KU＝R-R_s

式中：U為桿線體系的位移向量；R為桿線體系的荷載向量；R_s為初應力等效節點荷載向量。