一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法，先计算任意角度下导线覆冰的气动载荷；再建立未安装应急拉索的导线的有限元模型；编写可以实时施加气动载荷的第一用户自定义单元和自定义程序；获得导线舞动特征；给舞动波峰位置施加应急拉索；编写第二用户自定义单元和第三用于自定义单元，第二用户自定义单元根据导线角度实现气动载荷的实时施加，第三用户自定义单元用于读取应急拉索与导线连接端的位移运动状态，确定拉索收紧端载荷的施加方式，最后对比安装应急拉索前和应急拉索后导线的舞动特征，分析获得应急拉索的止舞效果。实现在线路舞动过程中安装应急装置的舞动特征的准确模拟分析及抑舞效率的准确评估。的准确评估。的准确评估。

【技术实现步骤摘要】
一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法


[0001]本专利技术属于输电线路防舞动
，具体涉及一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法。

技术介绍

[0002]输电线路舞动就是指冬季导线覆冰后，形成一种非对称圆截面，在风荷载的作用下产生一种低频、大振幅的自激振动，舞动的形成主要取决于导线覆冰、风激励及线路结构参数。舞动通常持续时间较长，易引起相间闪络造成跳闸断电、导线损坏、断线、金具破坏和倒塔等重大事故，对输电系统的运行具有极大的危害性，严重影响线路的安全运行，带来巨大的国民经济损失。而输电线路防舞设计及治理主要依托舞动分布图，对风险较高的区域加装防舞装置，而实际中存在低风险舞动区发生严重舞动的情况，且极端恶劣气象条件下已安装防舞装置的线路仍然存在舞动现象。
[0003]现有文献对输电线路舞动研究主要包括机理研究、风洞试验研究、真型试验研究、数值模拟研究，其中数值模拟研究具有方便快捷适用性强的优势，目前已逐步成为舞动分析的重要手段。但是目前舞动数值模拟研究主要集中在舞动发生前的事前分析和评估，分析安装防舞装置前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法，其特征在于，所述模拟方法包括以下步骤：S1：确定导线覆冰气动载荷：利用数值模拟方法确定覆冰导线在0
‑
360度风攻角范围条件下的气动载荷；S2：建立典型线路段有限元模型：建立涵盖导线、间隔棒结构信息的线路有限元分析模型；S3：编写用于气动载荷施加的第一用户自定义单元和自定义子程序，实现气动载荷的实时计算施加，实现线路舞动的数值模拟；S4：导线舞动特征分析：通过S1获得的气动载荷和S2中建立的有限元模型，结合S3中的第一用户自定义单元和自定义子程序，分析导线舞动特征，所述导线舞动特征包括导线舞动的起始时间、频率、阶次和舞动幅值参数；S5：建立包含应急拉索的舞动分析模型：基于S4中获得的导线舞动特征，在导线舞动波峰处安装应急拉索，建立包含应急拉索的有限元模型，并基于导线舞动周期和舞动幅值，在应急拉索下施加周期性变化的拉紧力，模拟应急拉索的动态收紧过程；S6：编写第二用户自定义单元和第三用户自定义单元，第二自定义单元用于实现气动载荷的实时计算施加，第三自定义单元用于读取应急拉索与导线连接端的位移运动状态，确定拉索收紧端载荷的施加方式；S7:安装应急拉索后的导线舞动特征分析:基于S1中获得的气动载荷和S5中建立的包含应急拉索的舞动分析模型，分析安装应急拉索后的舞动特征，安装应急拉索后的舞动特征包括导线舞动的起始时间、频率、阶次和舞动幅值参数；S8：应急拉索防舞评估，对比安装应急拉索前和应急拉索后导线的舞动特征，分析获得应急拉索的止舞效果。2.如权利要求1所述的一种用于输电线路应急止舞的动态拉索控制数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S1中覆冰气动载荷具体包括升力、阻力和扭矩系数，气动载荷计算公式为：其中，FL为气动升力，FD为气动阻力，M为气动扭矩，ρ
air
为空气密度，U
z
为风速，d为裸导线的直径，α为风攻...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍川，吕中宾，彭江，刘敬华，彭波，王秀龙，刘泽辉，张博，刘光辉，叶中飞，陶亚光，炊晓毅，张宇鹏，马伦，高超，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：