[發(fā)明專利]基于靜力平衡的多跨架空輸電線覆冰找形計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010529464.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN111737862B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫滔;謝東升;閆煒煬;張?chǎng)?/a>;劉繼武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發(fā)明提供了一種基于靜力平衡的多跨架空輸電線覆冰找形計(jì)算方法，屬于輸電線領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題是提供了通過構(gòu)建多跨架空輸電線覆冰找形的方法，可以直接求得多跨架空輸電導(dǎo)線覆冰狀態(tài)下的找形，同時(shí)可以計(jì)算出覆冰情況下的架空輸電線應(yīng)力的方法；解決該技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：讀取多跨架空架空輸電線基本數(shù)據(jù)、覆冰參數(shù)等信息，計(jì)算架空架空輸電線水平應(yīng)力、絕緣子串偏角，構(gòu)建多跨架空輸電線覆冰找形的方法，求解覆冰下架空輸電線水平應(yīng)力、絕緣子串偏角增量，通過計(jì)算出的數(shù)據(jù)構(gòu)建多跨架空輸電線覆冰的形狀；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于輸電線領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于靜力平衡的多跨架空輸電線覆冰找形計(jì)算方法，屬于輸電線技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，電能已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展與人民正常生活不可或缺的資源。輸電線路作為重要的生命線工程，其安全運(yùn)行已經(jīng)受到廣泛重視。輸電線路覆冰是影響電力系統(tǒng)安全的重要因素之一。為了保證國家輸電網(wǎng)絡(luò)安全與穩(wěn)定，需要對(duì)架空輸電線進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，架空輸電線承受冰載時(shí)是否安全穩(wěn)定以及架空輸電線覆冰后如何合理地去除是在設(shè)計(jì)重冰區(qū)線路時(shí)必須要考慮的工況。

目前經(jīng)常采用的是利用有限元軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了分析覆冰對(duì)架空輸電線的影響以及采用合理的方式去除覆冰，首先必須進(jìn)行有限元建模。架空輸電線作為柔索結(jié)構(gòu)只受拉不受壓，剛度低易受外界影響，其上承受自重、風(fēng)載、覆冰等多種載荷，在重冰區(qū)，覆冰荷載對(duì)架空輸電線安全影響較大，為了準(zhǔn)確計(jì)算架空輸電線的覆冰和脫冰響應(yīng)，必須對(duì)覆冰狀態(tài)下的架空輸電線進(jìn)行找形分析，其找形的精度直接影響后續(xù)動(dòng)力分析的精確程度。

關(guān)于導(dǎo)線的找形方法，目前已有一些針對(duì)單跨導(dǎo)線的找形方法，具體有直接迭代法、小彈性模量法和預(yù)制模型更新法等；而對(duì)于中間有直線塔的多跨架空輸電線，由于中間直線塔的絕緣子串可以發(fā)生偏角擺動(dòng)，不能用已有的單跨找形方法。常用的多跨找形方法有代表檔距法，但代表檔距法精度比較低；其余的多跨找形方法大都基于有限元軟件，利用有限元軟件找形，不僅初始模型建立繁瑣，另外當(dāng)需要改變檔距、弧垂及覆冰厚度等參數(shù)時(shí)需要重新建模，工作量巨大且不方便。為了解決此問題，需要提出一種新的多跨架空輸電線的覆冰找形方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種基于靜力平衡的多跨架空輸電線覆冰找形計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)多跨架空輸電線覆冰狀態(tài)下的找形，以及計(jì)算出覆冰情況下的多跨架空輸電線的應(yīng)力。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于靜力平衡的多跨架空輸電線覆冰找形計(jì)算方法，多跨架空輸電線包括通過K-1個(gè)絕緣子串依次連接的K個(gè)架空輸電線，包括以下步驟：

S1、獲取多跨架空輸電線初始未覆冰的基本數(shù)據(jù)與覆冰參數(shù)信息；

S2、計(jì)算初始未覆冰架空輸電線水平應(yīng)力和原長、絕緣子串偏角；

S3、計(jì)算覆冰后各個(gè)絕緣子串偏角增量以及覆冰后架空輸電線水平應(yīng)力，其具體包括以下步驟：

S301、將未覆冰狀態(tài)下絕緣子串的偏角及其兩端的架空輸電線檔距和高差作為覆冰狀態(tài)下絕緣子串的偏角及其兩端的架空輸電線檔距和高差的初始值；

S302、依次對(duì)覆冰后各個(gè)絕緣子串的偏角賦值，計(jì)算各個(gè)絕緣子串兩端的架空輸電線的高差和檔距，以及受力狀況；基于受力平衡原則，利用牛頓迭代法進(jìn)行計(jì)算，依次得到覆冰后各個(gè)絕緣子串偏角；其中，每次計(jì)算得到覆冰后絕緣子串偏角值后，均將其作為覆冰狀態(tài)下該絕緣子串的偏角初始值進(jìn)行保存，同時(shí)將本次計(jì)算得到的該絕緣子串兩端的架空輸電線的檔距和高差作為該架空輸電線的檔距和高差的初始值保存；