[发明专利]一种输电线塔经济损失分析方法

说明书

本发明提供一种输电线塔经济损失分析方法，所述经济损失分析方法包括以下步骤：确定输电线塔的现状；确定输电线塔的维护检修或重建的成本；通过输电线塔的经济损失模型，确定输电线塔风灾后经济损失。本发明的输电线塔经济损失分析方法，着重进行风灾中由于输电线塔破坏造成的经济损失进行建模，从而为电网系统中的输电线塔提供有效的风灾损失预警，并可作为灾后恢复的准备依据。

技术领域

本发明属于输电线塔领域，特别涉及一种输电线塔经济损失分析方法。

背景技术

输电线塔是支持高压或超高压架空送电线路的导线和避雷线的构筑物；按其形状一般分为：酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种，按用途分有：耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔、终端塔和跨越塔等。输电线塔是大柔性、小阻尼、风敏感结构；在日常使用中主要承受风荷载、冰荷载、线拉力、恒荷载、安装或检修时的人员及工具重以及断线、地震作用等荷载；其中风灾是输电线杆塔损失的主要成因。

目前，关于输电线塔风灾损失的研究很少，具有代表性的一项研究是一个日本学者的研究；由于日本大尺寸的输电线塔绝大部分都建在山区，输电线塔在设计的时候要考虑由地形造成的局部风的影响，日本学者从1991年到1993年采集了一个位于海拔1243m山顶高97米的输电线杆塔的风速、风向、塔加速度、塔应力和导线的拉力，考虑了不同的风向和地形所造成的输电线塔结构的振动特性。

但是，其研究只关注了一个输电线杆塔的情况，并没有提出一个统一和全面的复杂地形条件下的风场建模方案，对于输电线塔经受风灾后的状况以及倒塔之后的直接、间接损失没有深入的研究，无法作为风灾后输电线塔损失预警和灾后恢复依据。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种输电线塔经济损失分析方法，所述经济损失分析方法包括以下步骤：

确定输电线塔的现状；

确定输电线塔的维护检修或重建的成本；

通过输电线塔的经济损失模型，确定输电线塔风灾后经济损失。

进一步地，所述确定输电线塔的现状包括：确定输电线塔的健康指数模型和输电线塔的倒塔概率模型。

进一步地，所述输电线塔的健康指数模型如下式(1)所示：

式(1)中参数t是输电线塔的使用时间，z是输电线塔任意一点的高度，M_eff(t)为有效摧毁弯矩；Age_eff(t)为有效老化方程；A和B为调整参数；rud表示冗余参数；M₁(z,t)表示结构截面的弯矩，所述M_R(z)表示结构截面的抗弯抗力。

进一步地，所述M₁(z,t)＝M₁(z₀)，其中M₁(z₀)的计算式如下式(2)所示：

式(2)中，z为输电线塔任意一点的高度；z₀为所需计算截面的高度；H为杆塔总高度；F(z)为输电线塔塔身的等效设计风荷载，受高度变化的函数；

所述M_R(z)的计算式如下式(3)所示：

M_R(z)＝αe^-βz+γ (3)

式(3)中，α、β、γ为待定参数，z为输电线塔任意一点的高度。

进一步地，所述M_eff(t)为有效摧毁弯矩计算式如下式(4)所示：