[发明专利]一种输电塔设计风速分析方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种输电塔设计风速分析方法和装置，能同时考虑复杂地形影响和台风混合气候极值分布特性尾部偏离影响。本发明实施例的分析方法包括：S1：建立输电塔目标位置CFD地形模型；S2：选取输电塔目标位置各方向预定四周分布且具有一定历史纪录的气象站，获取所述气象站到输电塔目标位置各方向预定来流位置预定高度和输电塔目标位置所述预定高度的风速比序列，并通过对应的气象站对应的风速风向历史记录，获取输电塔目标位置的极值风速序列；S3：在极值风速序列中通过独立风暴法进行取样获取极值风速样本，获取混合气候极值风速的概率密度函数，通过加权最小二乘法计算所述概率密度函数对应的参数，获取输电塔目标位置任意重现期极值风速。

技术领域

本发明涉及设计基准风速领域，尤其涉及一种输电塔设计风速分析方法和装置。

背景技术

东南沿海地区台风频发，每年由此造成的输电塔线破坏现象时有发生，相关的灾损分析表明，输电塔线设计风速不准确是造成破坏的重要原因。无论是输电塔建设，还是大桥选址，其所处地形通常较复杂，设计基准风速一般无法通过抗风规范查得，需要进行专门的分析和测试。传统极值风速分析方法用于桥梁建设、电站选址的时候，分别基于附近气象站的历史记录数据和目标地建设观测塔的观测数据的分析建立二者之间的风速关系，进而得到目标处的设计基准风速。

输电塔设计风速的估算不同与桥梁建设和电站选址的单个分析目标，输电塔线跨度较大，沿途有一系列的目标点需要确定设计基准风速；同时山区地形复杂，局部风环境对输电塔的选址影响很大，如对塔址风速风向影响较为明显，而且通常情况下，目标塔址附近并没有或者缺乏气象实测资料，无法直接确定塔址的设计基准风速；如果仍然采用传统方法在所有的目标点都建设观测站，则施工费用极大，另外2年及其以上的风气候观测周期也是难以承受的时间成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种输电塔设计风速分析方法和装置，能同时考虑复杂地形影响和台风混合气候极值分布特性尾部偏离影响。

本发明实施例提供的一种输电塔设计风速分析方法，包括：

S1：建立输电塔目标位置CFD地形模型；

S2：选取输电塔目标位置各方向预定四周分布且具有一定历史记 录的气象站，获取所述气象站到输电塔目标位置各方向预定来流位置预定高度和输电塔目标位置所述预定高度的风速比序列，并通过对应的气象站对应的风速风向历史记录，获取输电塔目标位置的极值风速序列；

S3：在极值风速序列中通过独立风暴法进行取样获取极值风速样本，获取混合气候极值风速的概率密度函数，通过加权最小二乘法计算所述概率密度函数对应的参数，获取输电塔目标位置任意重现期极值风速。

优选地，所述步骤S1具体包括：

获取输电塔目标位置CFD地形建模的高程数据，将所述高程数据转化成高程数据点，对所述高程数据点添加坐标，获取输电塔目标位置的坐标-高度信息，建立输电塔目标位置CFD地形模型。

优选地，所述步骤S2具体包括：

选取输电塔目标位置各方向预定四周分布且具有一定历史记 录的气象站，获取预定的湍流模型，通过预定的边界条件，获取所述气象站到输电塔目标位置各方向预定来流位置预定高度和输电塔目标位置所述预定高度的风速比序列，并通过对应气象站对应的风速风向历史记录，获取输电塔目标位置的极值风速序列。

优选地，所述步骤S3具体包括：

接收预定的极值风速阈值，将大于所述极值风速阈值的极值风速记录为一个独立风暴，获取每个独立风暴内极值风速最大值为极值风速样本，获取混合气候极值风速的概率密度函数，通过加权最小二乘法计算所述概率密度函数对应的参数，获取输电塔目标位置任意重现期极值风速。

优选地，所述步骤S3具体包括：