[發(fā)明專利]一種輸電線塔經(jīng)濟(jì)損失分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910518221.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110442900B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶子攀;耿屹楠;余占清;伍建煒;溫健鋒;黃練棟;韓雪姣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門(mén)供電局;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

本發(fā)明提供一種輸電線塔經(jīng)濟(jì)損失分析方法，所述經(jīng)濟(jì)損失分析方法包括以下步驟：確定輸電線塔的現(xiàn)狀；確定輸電線塔的維護(hù)檢修或重建的成本；通過(guò)輸電線塔的經(jīng)濟(jì)損失模型，確定輸電線塔風(fēng)災(zāi)后經(jīng)濟(jì)損失。本發(fā)明的輸電線塔經(jīng)濟(jì)損失分析方法，著重進(jìn)行風(fēng)災(zāi)中由于輸電線塔破壞造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行建模，從而為電網(wǎng)系統(tǒng)中的輸電線塔提供有效的風(fēng)災(zāi)損失預(yù)警，并可作為災(zāi)后恢復(fù)的準(zhǔn)備依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電線塔領(lǐng)域，特別涉及一種輸電線塔經(jīng)濟(jì)損失分析方法。

背景技術(shù)

輸電線塔是支持高壓或超高壓架空送電線路的導(dǎo)線和避雷線的構(gòu)筑物；按其形狀一般分為：酒杯型、貓頭型、上字型、干字型和桶型五種，按用途分有：耐張塔、直線塔、轉(zhuǎn)角塔、換位塔、終端塔和跨越塔等。輸電線塔是大柔性、小阻尼、風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)；在日常使用中主要承受風(fēng)荷載、冰荷載、線拉力、恒荷載、安裝或檢修時(shí)的人員及工具重以及斷線、地震作用等荷載；其中風(fēng)災(zāi)是輸電線桿塔損失的主要成因。

目前，關(guān)于輸電線塔風(fēng)災(zāi)損失的研究很少，具有代表性的一項(xiàng)研究是一個(gè)日本學(xué)者的研究；由于日本大尺寸的輸電線塔絕大部分都建在山區(qū)，輸電線塔在設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮由地形造成的局部風(fēng)的影響，日本學(xué)者從1991年到1993年采集了一個(gè)位于海拔1243m山頂高97米的輸電線桿塔的風(fēng)速、風(fēng)向、塔加速度、塔應(yīng)力和導(dǎo)線的拉力，考慮了不同的風(fēng)向和地形所造成的輸電線塔結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性。

但是，其研究只關(guān)注了一個(gè)輸電線桿塔的情況，并沒(méi)有提出一個(gè)統(tǒng)一和全面的復(fù)雜地形條件下的風(fēng)場(chǎng)建模方案，對(duì)于輸電線塔經(jīng)受風(fēng)災(zāi)后的狀況以及倒塔之后的直接、間接損失沒(méi)有深入的研究，無(wú)法作為風(fēng)災(zāi)后輸電線塔損失預(yù)警和災(zāi)后恢復(fù)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種輸電線塔經(jīng)濟(jì)損失分析方法，所述經(jīng)濟(jì)損失分析方法包括以下步驟：

確定輸電線塔的現(xiàn)狀；

確定輸電線塔的維護(hù)檢修或重建的成本；

通過(guò)輸電線塔的經(jīng)濟(jì)損失模型，確定輸電線塔風(fēng)災(zāi)后經(jīng)濟(jì)損失。

進(jìn)一步地，所述確定輸電線塔的現(xiàn)狀包括：確定輸電線塔的健康指數(shù)模型和輸電線塔的倒塔概率模型。

進(jìn)一步地，所述輸電線塔的健康指數(shù)模型如下式(1)所示：

式(1)中參數(shù)t是輸電線塔的使用時(shí)間，z是輸電線塔任意一點(diǎn)的高度，M_eff(t)為有效摧毀彎矩；Age_eff(t)為有效老化方程；A和B為調(diào)整參數(shù)；rud表示冗余參數(shù)；M₁(z,t)表示結(jié)構(gòu)截面的彎矩，所述M_R(z)表示結(jié)構(gòu)截面的抗彎抗力。

進(jìn)一步地，所述M₁(z,t)＝M₁(z₀)，其中M₁(z₀)的計(jì)算式如下式(2)所示：

式(2)中，z為輸電線塔任意一點(diǎn)的高度；z₀為所需計(jì)算截面的高度；H為桿塔總高度；F(z)為輸電線塔塔身的等效設(shè)計(jì)風(fēng)荷載，受高度變化的函數(shù)；

所述M_R(z)的計(jì)算式如下式(3)所示：

M_R(z)＝αe^-βz+γ (3)

式(3)中，α、β、γ為待定參數(shù)，z為輸電線塔任意一點(diǎn)的高度。

進(jìn)一步地，所述M_eff(t)為有效摧毀彎矩計(jì)算式如下式(4)所示：