[00128156]高压输电线路冰灾破坏机理及输电塔健康监测关键技术研究

本项目通过理论研究、数值模拟、模型试验和现场试验,揭示了输电线路冰致灾变破坏机理,基于小波分析和支持向量机等智能技术提出了输电铁塔健康监测的损伤诊断和评估方法,填补了国内空白。研究技术和成果分别被舟山电力局、舟山启明电力设计院和贵州电力设计院等多家单位应用,对辖区和设计范围内的多条输电线路进行损伤监测和评定,同时对存在损伤程度较严重的铁塔进行了相应的加固,为电力行业赢得了较大的经济和社会效益。取得的创新成果如下： 1、以等效单根导线代替分裂导线,利用能量方法,建立了覆冰断线的冲击动力学理论模型。以某大跨越高压输电线路的一个典型耐张段为例,应用该模型计算了导（地）线覆冰断线和未覆冰断线工况下对铁塔造成的冲击响应,取得了满意的效果。该理论模型可为大跨越高压输电线路覆冰断线的冲击动力响应试验分析与数值计算提供理论依据,为高压输电线路冰灾倒塔破坏机理研究提供重要理论基础。 2、 在国内首次开展了模拟覆冰条件下三塔四线体系输电线路模型的断线冲击响应试验,该试验方法准确有效地研究了高压输电线路覆冰断线工况下的动力响应。试验测得了输电塔关键位置处杆件的应变时程曲线,通过分析得出了输电杆塔的最不利断线工况,找出了输电塔在断线冲击作用下的最不利位置,为输电塔结构抗冰灾设计提供了有价值的参考,同时验证了理论研究和数值分析的正确性。 3、提出了基于最小二乘支持向量机的大型输电铁塔智能损伤识别方法,该方法基于动力损伤识别的角度,以RBF网络、支持向量机为基础,以模态曲率改变率这一参数作为损伤指标,通过对某500KV输电铁塔的损伤程度进行识别,发现该方法在较少的样本条件下,亦能非常逼近目标值,具有精确的损伤程度和损伤位置识别能力。 4、 提出了基于数据融合的铁塔结构损伤识别方法,在铁塔损伤识别过程中引入多传感器数据融合技术,将模态柔度差、模态柔度改变率和模态曲率差三种损伤指标进行数据融合处理,融合后的铁塔损伤识别结果可以克服柔度指标在多损伤工况特征不明显和误判的情况,识别效果较单一指标得到了很大的改善,识别精度更高。