[發明專利]一種輸電線路極限抗風能力評估方法和裝置

在審

• 申請號: 201911194943.1
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111125945A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 謝文平;王朋;聶銘;肖凱;雷旭;羅嘯宇;劉小璐;黃正
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

本申請公開了一種輸電線路極限抗風能力評估方法和裝置，基于實際輸電線路架構構建目標輸電線路的第一有限元模型；基于初始風速，對第一有限元模型中的輸電線路進行第一靜力分析，得到應力狀態下的輸電線路；對應力狀態下的輸電線路進行屈曲分析，將屈曲分析得到的屈曲特征值作為應力狀態下的輸電線路的初始幾何缺陷加入到第一有限元模型中，得到第二有限元模型；調整風速，對應力狀態下的輸電線路進行第二靜力分析，直到第二有限元模型中的一個以上的輸電塔倒塌，得到第二有限元模型發生輸電塔倒塌時，目標輸電線路的輸電線路極限抗風強度，用于提供一種輸電線路極限抗風能力評估方法以獲得薄弱鐵塔的位置，從而保證輸電線路安全穩定運行。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種輸電線路極限抗風能力評估方法和裝置。

背景技術

輸電鐵塔是一種重要的工程結構，輸電鐵塔容易受強風影響破壞，不能保證輸電線路安全穩定運行，存在極大的使用安全隱患。輸電鐵塔的結構分析要考慮極限風荷載、斷線等危險工況。由于在結構設計中存在許多不確定因素，如風荷載的確定、結構制作安裝的誤差以及材料的變形等，對輸電鐵塔極限承載力計算和輸電鐵塔可靠性分析非常重要。

輸電鐵塔是一種對初始缺陷非常敏感的結構，往往微小的缺陷可能會大大降低結構的穩定性能，而在實際工程中，又不可避免的會有各種因素造成的初始缺陷，因此，如何在結構設計計算中預先考慮初始缺陷對結構的穩定承載力的影響是一個十分重要的問題，而輸電鐵塔承載力對輸電線路的極限抗風能力有一定的影響。

目前大多根據實際使用檔距對輸電塔進行滿應力計算，獲得實際使用條件下的設計風速修正值，該方法只是按照設計方法對實際輸電線路進行校核驗算，獲得輸電線路的修正設計風速，并未獲得輸電線路的極限抗風能力。因此，提供一種輸電線路極限抗風能力評估方法以獲得薄弱鐵塔的位置，從而保證輸電線路安全穩定運行是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本申請提供了一種輸電線路極限抗風能力評估方法和裝置，用于提供一種輸電線路極限抗風能力評估方法以獲得薄弱鐵塔的位置，從而保證輸電線路安全穩定運行。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種輸電線路極限抗風能力評估方法，包括：

基于實際輸電線路架構構建目標輸電線路的第一有限元模型；

基于初始風速，對所述第一有限元模型中的輸電線路進行第一靜力分析，得到應力狀態下的輸電線路；

對所述應力狀態下的輸電線路進行屈曲分析，得到屈曲特征值；

將所述屈曲特征值作為所述應力狀態下的輸電線路的初始幾何缺陷加入到所述第一有限元模型中，得到第二有限元模型；

調整風速，對所述應力狀態下的輸電線路進行第二靜力分析，直到所述第二有限元模型中的一個以上的輸電塔倒塌，得到所述第二有限元模型發生輸電塔倒塌時，所述目標輸電線路的輸電線路極限抗風強度。

優選地，所述基于實際輸電線路架構構建目標輸電線路的第一有限元模型之后，所述基于初始風速，對所述第一有限元模型中的輸電線路進行第一靜力分析，得到應力狀態下的輸電線路之前，還包括：

基于自重分析，對所述第一有限元模型中的所述輸電線路的地線或導線進行找形。

優選地，所述基于初始風速，對所述第一有限元模型中的輸電線路進行第一靜力分析，得到應力狀態下的輸電線路，具體包括：

在每個所述輸電塔上設置若干個風荷載模擬點；

基于所述初始風速，計算每個所述風荷載模擬點的第一風荷載；

將每個所述第一風荷載施加到對應的所述風荷載模擬點上，對所述第一有限元模型中的輸電線路進行第一靜力分析，得到應力狀態下的輸電線路。