[發明專利]大跨越導線磨損深度計算方法和系統

在審

• 申請號: 202211123224.2
• 申請日: 2022-09-15
• 公開（公告）號: CN115659777A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 張雪松;劉勝春;齊翼;牛海軍;孫娜
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/044;G06N3/086;G06N3/126;G06F111/10;G06F113/04;G06F113/16;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種大跨越導線磨損深度計算方法和系統，包括：根據獲取的輸電導線振動信息，計算輸電導線線股之間的相對滑移速度；獲取輸電導線線股之間的接觸參數值，將所述接觸參數值輸入構建的應力計算模型，采用直接法對所述應力計算模型進行求解，得到輸電導線線股接觸應力值；基于所述相對滑移速度和接觸應力值，計算輸電導線線股磨損深度信息。本發明通過計算輸電導線線股之間的相對滑移速度和接觸應力值，獲取大跨越輸電導線的總磨損深度，在計算應力值時通過構建應力計算模型，可以獲得輸電導線線股磨損部位的法向及切向應力，通過上述方法有利于獲得大跨越輸電導線磨損狀態，進而提高電網運行安全性和可靠性。

技術領域

本發明屬于電網防災技術領域，具體涉及一種大跨越導線磨損深度計算方法和系統。

背景技術

目前，當大跨越工程輸電線路在持續穩定風的作用下，特高強絞線中鋁合金絞線受到風的影響較大，由于輸電導線主要是靠線股之間的摩擦來耗散風能，因此，當處于持續穩定風的作用下，特高強鋁合金絞線線股之間的磨損逐漸增大，從而使得特高強鋁合金絞線因線股磨損而導致斷股的概率增大。大跨越特高強鋁合金絞線是輸電的載體，在風場和溫度場耦合作用下，大跨越特高強鋁合金絞線的磨損引起絞線在磨損處產生裂紋，進而引起絞線產生疲勞損傷，增加了電網運行的不安全性。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提出一種大跨越導線磨損深度計算方法，包括：

根據獲取的輸電導線振動信息，計算輸電導線線股之間的相對滑移速度；

獲取輸電導線線股之間的接觸參數值，將所述接觸參數值輸入構建的應力計算模型，采用直接法對所述應力計算模型進行求解，得到輸電導線線股接觸應力值；

基于所述相對滑移速度和接觸應力值，計算輸電導線線股磨損深度信息。

優選的，所述根據獲取的輸電導線振動信息，計算輸電導線線股之間的相對滑移速度，包括：

獲取輸電導線振動信息；其中，所述輸電導線振動信息至少包括下述的一種或多種：當前風速信息、輸電導線的參數和跨度信息；

根據當前風速信息，確定微風振動輸電導線的振動頻率，根據所述輸電導線的參數和跨度信息，確定輸電導線的多階自振頻率；

將所述振動頻率和多階自振頻率進行比較，確定最接近振動頻率的自振頻率和最接近振動頻率的自振頻率對應的振動階數；

根據所述振動階數，計算輸電導線振動頻率的單個半波長；

根據所述輸電導線振動頻率的單個半波長，得到對應的振幅；

根據所述振幅、半波長和振動頻率，確定輸電導線振動曲線方程；

根據所述輸電導線振動曲線方程和采集的上下接觸線股的位置信息，計算輸電導線中線股之間的相對滑移速度。

優選的，所述輸電導線中線股之間的相對滑移速度對應的計算式如下：

其中，A_out表示輸電導線內相鄰兩根線股中外線股的振幅；f表示微風振動輸電導線的振動頻率；λ表示輸電導線振動頻率的單個半波長；A_in表示輸電導線內相鄰兩根線股中內線股的振幅。

優選的，所述接觸參數值至少包括下述的一種或多種：接觸溫度值、接觸張力值、接觸壓力值。

優選的，所述基于所述相對滑移速度和接觸應力值，計算輸電導線線股磨損深度信息，包括：

步驟S1：根據所述輸電導線線股之間的相對滑移速度和接觸應力值，計算預設的時間間隔內輸電導線單次滑動的磨損深度；