(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 202211052159.9 (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　黄世鸿　李逸健　 (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 涂家英 (51)Int.Cl. G06F 17/11(2006.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 17/15(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 通过KL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 KL系数为u， 列出KL系数状态方程f(u)及其一阶 导数函数g(u)： 根据KL系数状态方程f(u)及其一 阶导数函数g(u)， 计算待 求工况的KL系数u； 根据 计算出的待 求工况的KL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11页 附图1页 CN 115455339 A 2022.12.09 CN 115455339 A 1.一种通过 KL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； ui为各个工 况对应的KL系数， 为无量纲的比 例值； LCS(x)为用于简化表达式的辅助函数， 为中间转换变量， 自变量x的物理含义同ui； 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； max为比 较C1～Cn的值的操作过程， 并将其中最大者记为Cmax； 当Ci＝Cmax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ui为控制工况对应的KL系数uk， 此时 的综合比载γi为控制工况对应的综合比载γk； 记录Cmax以及uk； 假设待求工况的KL系数为u， 按照以下公式列出KL系数状态方程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)＝O为目标函数； 根据KL系数状态方程f(u)及其一阶导数函数g(u)， 按以下公式计算待求工况的KL系数 u： 式中， u0为KL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KL系数u计算待求工况的弧垂f及应力σ： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455339 A 2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 力。 2.根据权利要求1所述的一种通过KL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 KL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； ui为各个工 况对应的KL系数， 为无量纲的比 例值； LCS(x)为用于简化表达式的辅助函数， 为中间转换变量， 自变量x的物理含义同ui； 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； max为比 较C1～Cn的值的操作过程， 并将其中最大者记为Cmax； 当Ci＝Cmax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ui为控制工况对应的KL系数uk， 此时 的综合比载γi为控制工况对应的综合比载γk； 记录Cmax以及uk； 方程构建模块， 用于假设待求工况的KL系数为u， 按照以下公式列出KL系数状态方程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)＝O为目标函数；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455339 A 3