塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法技术方案

本发明专利技术公开了一种塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法，包括：步骤1，构建杆塔三维仿真模型；步骤2，构建导线和地线的悬链线模型；步骤3，以各导线段和各地线段是否覆冰作为因素，确定两水平正交表，并设计各导线段和地线段的试验条件；步骤4，根据各试验条件分别对导线段和地线段的悬链线模型施加冰荷载和风荷载，模拟各试验条件下杆塔的受力情况；步骤5，以各组试验条件下轴向应力比值最大值作为首要指标，以危险单元数作为次要指标，通过综合平衡法对正交试验结果进行分析，确定各导线段、各地线段上覆冰分布的最恶劣情况。本发明专利技术根据最恶劣的情况进行有限元分析，即可得到接近真实情况的杆塔极限承载力，并为合理地分段分线路融冰提供依据。

Optimization method for the worst case of non-uniform icing in tower line system

The invention discloses a method, a non-uniform ice tower line system the most serious conditions include: Step 1, construction of the tower 3D simulation model; step 2, the catenary model construction of conductors and ground wires; step 3, the guide line and whether the line around the ice as factors, orthogonal table two level design and test conditions, the guide line and ground line; step 4, according to the different experimental conditions on the guide line and the catenary model were applied to segment the ice load and wind load, simulation of stress state under different experimental conditions of tower; step 5, each test condition to the axial stress ratio of the maximum value as the primary the risk index, number of units as the secondary indicators, through the comprehensive balance method of orthogonal test results were analyzed to determine the guide line, across the line of ice distribution in the worst case. The finite element analysis is carried out according to the worst case, and the ultimate bearing capacity of the tower close to the real situation can be obtained, which provides the basis for the reasonable segmentation of the ice melting of the transmission line.

【技术实现步骤摘要】
塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法
本专利技术属于输电线路防冰灾减冰灾
，更具体地涉及一种塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法。
技术介绍
输电线路是电力系统中不可或缺的部分，承担着电能传输的重任。经过长期的分析与观察表明，输电线路既是电网系统极其关键的设施，也是电网安全可靠运行的大动脉。输电杆塔对导、地线起着重要的支撑作用。然而杆塔经常在严重覆冰、大风等恶劣运行环境下发生破坏甚至倒塔，导致重大的电网瘫痪事故。由于杆塔构件经常承受覆冰荷载、风荷载、塔基沉降及导线舞动等不同工况下的作用，对输电线路塔线体系进行极其准确的分析是极其困难的。由于我国幅员辽阔，输电线路网络遍布全国各地，具有点多、线长、面广等特点，大部分输电线路位于荒郊野外，这些区域地形地貌差异很大，天气变化多端，环境恶劣，自然灾害严重，因此输电线路覆冰工况在我国是经常发生而且极其严重的现象，而且线路冰灾事故在某些地区经常发生，比如华中地区的河南、湖北等省，西南地区的云南、贵州，华北地区的内蒙及京津唐地区，西北地区的青海，东北地区的辽宁等都发生过输电线路覆冰倒塔等事故，事故的发生不但危害输电线路工况模型的安全运行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法，其特征是，包括步骤：步骤1，根据杆塔的设计图纸、实际结构和实际地形构建杆塔三维仿真模型；步骤2，根据导线和地线的实际参数，构建导线和地线的悬链线模型，并对导线段和地线段进行编号；步骤3，以各导线段和各地线段是否覆冰作为因素，根据塔线系统中导线段和地线段的数量确定两水平正交表，并设计各导线段和地线段的试验条件；所述两水平包括有冰覆盖和无冰覆盖，两水平正交表中每种试验代表导线段和地线段的一种覆冰组合；所述的试验条件包括冰荷载和风荷载，同一试验条件下，所有导线段和地线段的风荷载均相同；步骤4，根据各试验条件分别对导线段和地线段的悬链线模型施加冰荷载和风荷载，模...

【技术特征摘要】
1.塔线系统不均匀覆冰最严重情况的寻优方法，其特征是，包括步骤：步骤1，根据杆塔的设计图纸、实际结构和实际地形构建杆塔三维仿真模型；步骤2，根据导线和地线的实际参数，构建导线和地线的悬链线模型，并对导线段和地线段进行编号；步骤3，以各导线段和各地线段是否覆冰作为因素，根据塔线系统中导线段和地线段的数量确定两水平正交表，并设计各导线段和地线段的试验条件；所述两水平包括有冰覆盖和无冰覆盖，两水平正交表中每种试验代表导线段和地线段的一种覆冰组合；所述的试验条件包括冰荷载和风荷载，同一试验条件下，所有导线段和地线段的风荷载均相同；步骤4，根据各试验条件分别对导线段和地线段的悬链线模型施加冰荷载和风荷载，模拟各试验条件下杆塔的受力情况；所述的受力情况包括构件的轴向应力比值，所述轴向应力比值为构件的轴向应力值与其屈服极限应力的比值；所述的模拟各试验条件下杆塔的受力情况，具体为：固定杆塔脚部、耐张塔的导线和地线挂点、以及绝缘子串挂点，打开应力钢化，进行加载求解，对塔线系统中杆塔各构件进行有限元力学分析，获取各构件的轴向应力比值，根据轴向应力比值判断各构件的薄弱程度；同时，选出轴向应力比值大于1的构件及轴向应力比值最大的构件，即危险单元；步骤5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力，阮江军，全万霖，杜志叶，黄道春，李冠南，欧阳子卿，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42