(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211061811.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 中国电建集团福建省电力勘测设计 院有限公司 地址 350003 福建省福州市 鼓楼区五四路 268号 (72)发明人 秦纪宾　陈鉴　黄建涛　 (74)专利代理 机构 福州科扬专利事务所(普通 合伙) 35001 专利代理师 唐进喜 (51)Int.Cl. G06F 17/11(2006.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 通过校形系数状态方程计算架空线弧垂应 力的方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种通过校形系数状态方程计 算架空线弧垂应力的方法， 包括以下步骤： 获取 架空线各个工况下的综合比载、 气温、 代表档距 和允许应力； 并获取待求工况的综合比载和气 温； 判断哪一工况为控制工况， 定义待求工况的 校形系数为u， 列出校形状态方程f(u)及其一阶 导数函数g(u)： 根据校形状态方程f(u)及其一阶 导数函数g(u)， 计算待 求工况的形状系数u； 根据 计算出的待求工况的形状系数u计算待求工况的 弧垂f及应力σ。 权利要求书3页 说明书12页 附图1页 CN 115438298 A 2022.12.06 CN 115438298 A 1.一种通过校形系数状态方程计算架空线弧垂应力的方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 获取架空线各个工况下的综合比载、 气 温、 代表档距和允许应力； 并获取待求工况的综 合比载和气温； 按照以下公式判断哪一工况为控制工况： 式中， L为代表档距； i对应 各个工况的序号； xi为各个工 况对应的校形系数， 为无量纲的 比例值； e为自然对数底数； α为导线温度膨胀系数； E为弹性系数； ti为各个工况对应的气 温； min为比较C1～Cn的值的操作过程， 并将其中最小者记为Cmin； 当Ci＝Cmin时， Ci对应的工 况即为控制工况， 记录此时的ti为控制工况对应的气温tk， 此时的xi为控制工况对应的校形 系数xk， 此时的综合比载γi为控制工况对应的综合比载γk； 式中， 为近似 线长系数； 记录Cmin以及xk， 假设待求工况的校形系数为u， 按照以下 公式列出校形状态方程f(u)及 其一阶导数函数g(u)： 式中， γ为待求工况的综合比载， t为待求工况对应的气温； 其中f(u)＝0为目标函数； 根据校形状态方程f(u)及其一阶导数函数g(u)， 按以下公式计算待求工况的形状系数 u： 式中， u0为校形系数的初值， 为无量纲的比例系数； 根据计算出的待求工况的形状系数u计算待求工况的弧垂f及应力σ： 式中， f为代表档距L对应的待求工况的弧垂， σ 为代表档距L对应的待求工况的水平应权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115438298 A 2力。 2.根据权利要求1所述的一种通过校形系数状态方程计算架空线弧垂应力的方法， 其 特征在于， 当连续耐张段 内的某一观测档 距Lm与该耐张段内的代表档距L不同时， 按以下公 式计算待求工况观测档在档距中央的弧垂fc及档距中央的应力σc： 式中， h为观测档距为Lm的档对应的电线悬挂点高差的绝对值； β 为档距为Lm的档对应的 高差角； fc为代表档距 L、 观测档距 为Lm对应的待求工况下档距中央的弧垂； σc为代表档距 L、 观测档距为 Lm对应的待求工况 下档距中央的应力。 3.一种通过 校形系数状态方程计算架空线弧垂应力的系统， 其特 征在于， 包括： 基础参数获取模块， 用于获取架空线各个工况下的综合比载、 气 温、 代表档距和允许应 力； 并获取待求工况的综合比载和气温； 控制工况分析模块， 用于按照以下公式判断哪一工况为控制工况： 式中， L为代表档距； i对应 各个工况的序号； xi为各个工 况对应的校形系数， 为无量纲的 比例值； e为自然对数底数； α为导线温度膨胀系数； E为弹性系数； ti为各个工况对应的气 温； min为比较C1～Cn的值的操作过程， 并将其中最小者记为Cmin； 当Ci＝Cmin时， Ci对应的工 况即为控制工况， 记录此时的ti为控制工况对应的气温tk， 此时的xi为控制工况对应的校形 系数xk， 此时的综合比载γi为控制工况对应的综合比载γk； 式中， 为近似 线长系数； 记录 Cmin以及xk； 方程构建模块， 用于假设待求工况的校形系数为u， 按照以下公式列出校形状态方程f (u)及其一阶导数函数g(u)： 式中， γ为待求工况的综合比载， t为待求工况对应的气温； 其中f(u)＝0为目标函数； 形状系数计算模块， 用于根据校形状态方程f(u)及其一阶导数函数g(u)， 按以下公式 计算待求工况的形状系数u：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115438298 A 3