[發(fā)明專利]一種覆冰導(dǎo)線動態(tài)風(fēng)偏的簡化計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910080295.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109902351A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樓文娟;白航;徐海巍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳

1.一種覆冰導(dǎo)線動態(tài)風(fēng)偏的簡化計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1，建立輸電導(dǎo)線有限元模型，加載重力荷載和平均風(fēng)荷載

式中，ρ為空氣密度，U_j為節(jié)點高度處平均風(fēng)速，C_D為覆冰導(dǎo)線的阻力系數(shù)，D_j為節(jié)點處導(dǎo)線直徑，L_j為節(jié)點控制長度；

S2，將導(dǎo)線的等效靜力風(fēng)荷載表示為平均響應(yīng)等效靜力風(fēng)荷載和背景響應(yīng)等效靜力風(fēng)荷載的線性組合，

式中，g是背景響應(yīng)的峰值因子，為考慮脈動風(fēng)荷載空間相關(guān)性的荷載折減系數(shù)，為j位置風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)差；

S3，將各節(jié)點處的風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)β_c,j定義為等效靜力風(fēng)荷載與平均風(fēng)荷載的比值，

根據(jù)準(zhǔn)定常假設(shè)，該式表示為：

式中，I_u,j(z)為j位置處順風(fēng)向湍流度；

設(shè)定統(tǒng)一風(fēng)荷載調(diào)整系數(shù)I_u為目標(biāo)區(qū)段內(nèi)導(dǎo)線有效高度處的湍流度；

S4，計算導(dǎo)線的重力載荷W_V≈p_VL_H+kα_HT

式中，k為高差修正系數(shù)，p_V為導(dǎo)線單位長度內(nèi)的重力荷載；L_H為水平檔距；α_H為高差系數(shù)；T為導(dǎo)線有風(fēng)時的張力；

S5，計算覆冰導(dǎo)線動態(tài)風(fēng)偏：

W_ice,V≈p_VL_H+ρ_ice(πDd+πd²)gL_H+kα_HT_ice；

式中，為覆冰導(dǎo)線動態(tài)絕緣子串風(fēng)偏角，W_ice,eq為覆冰導(dǎo)線的等效靜力風(fēng)荷載，W_ice,V為修正后的重力荷載，ρ為空氣密度，C_ice,D為覆冰導(dǎo)線的阻力系數(shù)，D為導(dǎo)線直徑，d為圓形覆冰厚度，U為跨度內(nèi)的有效高度處平均風(fēng)速，ρ_ice為覆冰密度，T_ice為覆冰、有風(fēng)時導(dǎo)線張力；G_ice,eq為絕緣子串覆冰后的等效靜力風(fēng)荷載，G_ice,V為絕緣子串覆冰后的重力荷載。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述荷載折減系數(shù)由GLE方法計算出：

式中，σ_ri為i位置背景響應(yīng)的均方根，σ′_ri在數(shù)值上等于該組脈動風(fēng)荷載完全相關(guān)時i位置上的背景響應(yīng)均方根；為在j節(jié)點作用單位力引起的i節(jié)點的響應(yīng)；為j、k節(jié)點脈動風(fēng)荷載的協(xié)方差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述荷載折減系數(shù)由下式算出：

式中，E為與湍流強(qiáng)度相關(guān)的系數(shù)，S為檔距、L_s為湍流積分尺度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述高差修正系數(shù)k的計算公式為：

分別以有限元法和單擺模型計算絕緣子串風(fēng)偏角和以高差系數(shù)α_H為自變量，采用下式對與α_H的關(guān)系進(jìn)行擬合：

得到高差修正系數(shù)k，其中G_V為絕緣子串的重力荷載。