风荷载作用下配电线路易损性分析

目前常用的配电线路抗风能力分析方法一般为确定性方法且忽略杆线间的耦合作用,与实际情况不符.为此,一方面通过结构可靠度理论考虑配电线路风荷载及结构抗力的不确定性,另一方面采用有限元分析模拟杆线间耦合作用,提出一种配电线路抗风能力分析途径.首先,建立配电线路结构风荷载和抗力的概率模型;其次,通过建立杆线耦合有限元分析模型,以杆线耦合方法的计算结果作为参考标准,对杆线分离方法的计算结果进行修正,获得单向排列线路、T接线路和十字形线路中导线和电杆结构更为准确的响应结果;然后,分别对导线及电杆在不同风速条件下的失效概率进行计算,发现导线失效概率远小于电杆失效概率,说明导线直接被风吹断的可能性很小,电杆失效是造成电网线路破坏的主要原因;最后,根据可靠度方法获得不同风向角、不同档距下电杆的易损性曲线.结果表明:当风向垂直于导线方向时,电杆的失效概率最大,且随着导线档距的增加,电杆的失效概率逐渐增大,导线风荷载是引起电杆倒塌、断裂的主要原因.所建立的配电线路易损性模型可以为配电网系统在台风作用下的检测预警、抢修抢建、规划设计提供依据.