[发明专利]一种输电线路极限抗风能力评估方法和装置

说明书

本申请公开了一种输电线路极限抗风能力评估方法和装置，基于实际输电线路架构构建目标输电线路的第一有限元模型；基于初始风速，对第一有限元模型中的输电线路进行第一静力分析，得到应力状态下的输电线路；对应力状态下的输电线路进行屈曲分析，将屈曲分析得到的屈曲特征值作为应力状态下的输电线路的初始几何缺陷加入到第一有限元模型中，得到第二有限元模型；调整风速，对应力状态下的输电线路进行第二静力分析，直到第二有限元模型中的一个以上的输电塔倒塌，得到第二有限元模型发生输电塔倒塌时，目标输电线路的输电线路极限抗风强度，用于提供一种输电线路极限抗风能力评估方法以获得薄弱铁塔的位置，从而保证输电线路安全稳定运行。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种输电线路极限抗风能力评估方法和装置。

背景技术

输电铁塔是一种重要的工程结构，输电铁塔容易受强风影响破坏，不能保证输电线路安全稳定运行，存在极大的使用安全隐患。输电铁塔的结构分析要考虑极限风荷载、断线等危险工况。由于在结构设计中存在许多不确定因素，如风荷载的确定、结构制作安装的误差以及材料的变形等，对输电铁塔极限承载力计算和输电铁塔可靠性分析非常重要。

输电铁塔是一种对初始缺陷非常敏感的结构，往往微小的缺陷可能会大大降低结构的稳定性能，而在实际工程中，又不可避免的会有各种因素造成的初始缺陷，因此，如何在结构设计计算中预先考虑初始缺陷对结构的稳定承载力的影响是一个十分重要的问题，而输电铁塔承载力对输电线路的极限抗风能力有一定的影响。

目前大多根据实际使用档距对输电塔进行满应力计算，获得实际使用条件下的设计风速修正值，该方法只是按照设计方法对实际输电线路进行校核验算，获得输电线路的修正设计风速，并未获得输电线路的极限抗风能力。因此，提供一种输电线路极限抗风能力评估方法以获得薄弱铁塔的位置，从而保证输电线路安全稳定运行是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种输电线路极限抗风能力评估方法和装置，用于提供一种输电线路极限抗风能力评估方法以获得薄弱铁塔的位置，从而保证输电线路安全稳定运行。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种输电线路极限抗风能力评估方法，包括：

基于实际输电线路架构构建目标输电线路的第一有限元模型；

基于初始风速，对所述第一有限元模型中的输电线路进行第一静力分析，得到应力状态下的输电线路；

对所述应力状态下的输电线路进行屈曲分析，得到屈曲特征值；

将所述屈曲特征值作为所述应力状态下的输电线路的初始几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；

调整风速，对所述应力状态下的输电线路进行第二静力分析，直到所述第二有限元模型中的一个以上的输电塔倒塌，得到所述第二有限元模型发生输电塔倒塌时，所述目标输电线路的输电线路极限抗风强度。

优选地，所述基于实际输电线路架构构建目标输电线路的第一有限元模型之后，所述基于初始风速，对所述第一有限元模型中的输电线路进行第一静力分析，得到应力状态下的输电线路之前，还包括：

基于自重分析，对所述第一有限元模型中的所述输电线路的地线或导线进行找形。

优选地，所述基于初始风速，对所述第一有限元模型中的输电线路进行第一静力分析，得到应力状态下的输电线路，具体包括：

在每个所述输电塔上设置若干个风荷载模拟点；

基于所述初始风速，计算每个所述风荷载模拟点的第一风荷载；

将每个所述第一风荷载施加到对应的所述风荷载模拟点上，对所述第一有限元模型中的输电线路进行第一静力分析，得到应力状态下的输电线路。