一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及输电线路防灾减灾技术领域，具体提供了一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置，结合平原地区设计风速取值和风向数据，可以取得每基塔位处的差异化设计风速。本发明专利技术提供的技术方案，目的就在于，针对山区输电线路，消除、减小统一的设计风速与周边实际风场所存在的荷载差异，不致因此发生铁塔倒塌或线路建设成本上的巨大浪费。或线路建设成本上的巨大浪费。或线路建设成本上的巨大浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置


[0001]本专利技术涉及输电线路防灾减灾
，具体涉及一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置。

技术介绍

[0002]输电线路设计取值一般按照某一个统一的设计风速，对长达数十公里的线路段进行设计，这种做法在平原地区，没有地形对风场的加速和遮挡作用，影响不大。
[0003]但是，在地形起伏较为多变的山区，输电线路周边风场受到地形的影响较为突出，在此情况下，再选用统一的一个设计风速，对位于山区不同位置的铁塔风荷载进行设计计算，往往差异很大，有必要根据铁塔周边受山地地形影响的真实风场进行差异化设计风速取值。但是，要实现这种差异化设计的难度很大。输电线路动辄绵延数百公里，有数以千计的输电铁塔处于山区的山峰、垭口、峡谷、悬崖等等不同位置，受到来自不同风向的风荷载作用时，其风场加速效应和遮挡效应的综合影响十分复杂，通过现场实测的方式根本不可能实现每基塔或是每个耐张段的差异化设计风速取值。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置。
[0005]第一方面，提供一种输电线路差异化设计风速取值方法，所述输电线路差异化设计风速取值方法包括：
[0006]步骤1.对区域进行流场仿真分析，设定流场仿真分析系统内的流入风速和流入风向；
[0007]步骤2.获取所述流场仿真分析系统内各风速分量监控点采集的风速分量；
[0008]步骤3.基于所述各风速分量监控点采集的风速分量确定所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速和水平风向，并输出所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列；
[0009]步骤4.判断是否达到预设迭代次数，若是，则得到各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列并转至步骤5，否则，调节流场仿真分析系统内的流入风向，并返回所述步骤2；
[0010]步骤5.基于各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列确定各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列；
[0011]步骤6.基于各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列确定各风速分量监控点处的设计风速值。
[0012]优选的，所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速的计算式如下：
[0013][0014]上式中，U
i
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点处的水平风速，U
i,x
为流入
风向的风向角α
i
下各风速分量监控点监测的x轴风速分量，U
i,y
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点监测的y轴风速分量，i∈[1,N]，N为预设流入风向的总个数。
[0015]进一步的，所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风向的计算式如下：
[0016]φ
i
＝
‑
arcos(U
i,x
/U
i
)*sign(U
i,y
)*180
°
/π+180
°
[0017]上式中，φ
i
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点处的水平风向，sign为取出正负号函数。
[0018]优选的，所述各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列的计算式如下：
[0019][0020]上式中，{(λ
j
)
i
}为流入风向的风向角α
i
下第j个风速分量监控点处的风速加速比序列，{(U
j
)
i
}为流入风向的风向角α
i
下第j个风速分量监控点处的水平风速序列，U为流入风速，j∈[1,M]，M为预设风速分量监控点的总个数。
[0021]优选的，所述各风速分量监控点的设置高度为10m。
[0022]优选的，所述各风速分量监控点设置于被测线路段的塔位处。
[0023]优选的，所述流入风向的风向角的取值范围为[0
°
，330
°
]。
[0024]进一步的，所述基于各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列确定各风速分量监控点处的设计风速值，包括：
[0025]获取各风速分量监控点处的基本风速U
P
和主导风向角φ；
[0026]当所述主导风向角φ满足α
i
<φ<α
i+1
时，按下式确定第j个风速分量监控点处的设计风速值：
[0027][0028]上式中，{(λ
j
)
i+1
}为流入风向的风向角α
i+1
下第j个风速分量监控点处的风速加速比序列。
[0029]第二方面，提供一种输电线路差异化设计风速取值装置，所述输电线路差异化设计风速取值装置包括：
[0030]初始化模块，用于对区域进行流场仿真分析，设定流场仿真分析系统内的流入风速和流入风向；
[0031]获取模块，用于获取所述流场仿真分析系统内各风速分量监控点采集的风速分量；
[0032]第一确定模块，用于基于所述各风速分量监控点采集的风速分量确定所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速和水平风向，并输出所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列；
[0033]判断模块，用于判断是否达到预设迭代次数，若是，则得到各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列并转至第二确定模块，否则，调节流场仿真分析系统内的流入风向，并返回所述获取模块；
[0034]第二确定模块，用于基于各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列确定各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列；
[0035]第三确定模块，用于基于各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列确定各风速分量监控点处的设计风速值。
[0036]第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行所述的输电线路差异化设计风速取值方法。
[0037]第四方面，提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述的输电线路差异化设计风速取值方法。
[0038]本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0039]本专利技术提供一种输电线路差异化设计风速取值方法及装置，所述方法包括：步骤1.对区域进行流场仿真分析，设定流场仿真分析系统内的流入风速和流入风向；步骤2.获取所述流场仿真分析系统内各风速分量监控点采集的风速分量；步骤3.基于所述各风速分量监控点采集的风速分量确定所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速和水平风向，并输出所述流入风向下的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路差异化设计风速取值方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1.对区域进行流场仿真分析，设定流场仿真分析系统内的流入风速和流入风向；步骤2.获取所述流场仿真分析系统内各风速分量监控点采集的风速分量；步骤3.基于所述各风速分量监控点采集的风速分量确定所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速和水平风向，并输出所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列；步骤4.判断是否达到预设迭代次数，若是，则得到各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列和水平风向序列并转至步骤5，否则，调节流场仿真分析系统内的流入风向，并返回所述步骤2；步骤5.基于各流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速序列确定各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列；步骤6.基于各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列确定各风速分量监控点处的设计风速值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风速的计算式如下：上式中，U
i
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点处的水平风速，U
i,x
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点监测的x轴风速分量，U
i,y
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点监测的y轴风速分量，i∈[1,N]，N为预设流入风向的总个数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流入风向下的各风速分量监控点处的水平风向的计算式如下：φ
i
＝
‑
arcos(U
i,x
/U
i
)*sign(U
i,y
)*180
°
/π+180
°
上式中，φ
i
为流入风向的风向角α
i
下各风速分量监控点处的水平风向，sign为取出正负号函数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各流入风向下的各风速分量监控点处的风速加速比序列的计算式如下：上式中，{(λ
j
)
i
}为流入风向的风向角α
i
下第j个风速分量监控点处的风速加速比序列，{(U
j
)
i
}...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏杰，杨风利，邵帅，黄国，李茂华，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：