[发明专利]一种输电线路中导线的可靠度分析方法及系统

权利要求书

1.一种输电线路中导线的可靠度分析方法，其特征在于，包括：

基于获取的基本变量计算导线的水平张力和水平张力增量；

基于所述水平张力和水平张力增量计算导线任一点的拉力；

基于所述拉力和预先构建的极限状态方程获得导线的可靠度；

所述基本变量包括：导线荷载、初始垂度和温度变化幅值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于获取的基本变量计算导线的水平张力和水平张力增量，包括：

S101、基于获取的导线重力荷载和初始垂度，获得导线在所述重力荷载下的水平张力；

S102、基于初始垂度、温度变化幅值和所述水平张力，计算导线在当前外荷载作用下水平张力增量的无量纲，并基于所述水平张力增量的无量纲和当前外荷载，获得导线在当前外荷载作用下导线中点位置处垂度增量的无量纲；

S103、基于所述垂度增量更新初始垂度，并重新计算导线在所述重力荷载下的水平张力；

S104、判断是否加载完所有的外荷载，若已经加载完所有的外荷载，则结束循环，并基于所述水平张力增量的无量纲获取当前的水平张力和水平张力增量，否则更新外荷载，执行S102；

其中，导线荷载包括：重力荷载和外荷载。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水平张力，按下式计算：

式中：H：导线的水平张力；g：导线的重力荷载；l：导线的跨度；f：导线的初始垂度。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水平张力增量的无量纲，按下式计算：

式中：h：水平张力增量的无量纲；λ：第一中间参数；E_S：导线的弹性模量；A：导线的横面面积；H：水平张力；L_e：第二中间参数；α：导线的膨胀系数；Δt：温度变化幅度；L_t：第三中间参数；q：外荷载的无量纲；

其中，所述第一中间参数λ，按下式计算：

式中，g：导线的重力荷载；l：导线的跨度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述垂度增量的无量纲，按下式计算：

式中，w：外荷载作用下导线中点位置处垂度增量的无量纲。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述拉力，按下式计算：

式中：T：拉力；H：导线的水平张力；h：水平张力增量；g：导线的重力荷载；q：外荷载；l：跨度；x：导线的水平坐标；

其中，所述水平张力增量h，按下式计算：

h＝h·H

式中：h：水平张力增量的无量纲。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限状态方程，如下式所示：

Z＝f_yA-T＝0

式中：Z：导线的结构受力；f_y：导线极限抗拉强度；A：导线的横面面积；T：拉力。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述拉力和预先构建的极限状态方程获得导线的可靠度，包括：

基于所述拉力和预先构建的极限状态方程利用一次二阶法计算输电导线的可靠度。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述外荷载包括：风荷载和覆冰荷载。

10.一种输电线路中导线的可靠度分析系统，其特征在于，包括：

第一计算模块，用于基于获取的基本变量计算导线的水平张力和水平张力增量；

第二计算模块，用于基于所述水平张力和水平张力增量计算导线任一点的拉力；

第三计算模块，用于基于所述拉力和预先构建的极限状态方程获得导线的可靠度；

所述基本变量包括：导线荷载、初始垂度和温度变化幅值。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块，包括：

第一计算单元，用于基于获取的导线重力荷载和初始垂度，获得导线在所述重力荷载下的水平张力；

第二计算单元，用于基于初始垂度、温度变化幅值和所述水平张力，计算导线在当前外荷载作用下水平张力增量的无量纲，并基于所述水平张力增量的无量纲和当前外荷载，获得导线在当前外荷载作用下导线中点位置处垂度增量的无量纲；

更新单元，用于基于所述垂度增量更新初始垂度，并重新计算导线在所述重力荷载下的水平张力；

结果单元，用于判断是否加载完所有的外荷载，若已经加载完所有的外荷载，则结束循环，并基于所述水平张力增量的无量纲获取当前的水平张力和水平张力增量，否则更新外荷载，执行所述第二计算单元；

其中，导线荷载包括：重力荷载和外荷载。