技術(shù)特征：

1.一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于，包括以下步驟：

1)以檔距兩端懸掛點為端點，建立架空輸電線路導線模型；其中，導線的自重和承受的荷載沿輸電線路方向均勻分布；

2)模擬脈動風過程，確定作用在導線上任意一點的基本風荷載P_d和比載γ₄；

3)取導線上單位質(zhì)量元dm進行受力分析，確定合外力矩表達式，并應用剛體定軸轉(zhuǎn)動定律分析風擺過程，再確定輸電線路不同步風擺的動力學模型；

4)利用改進歐拉法求解輸電線路不同步風擺的動力學模型，計算出相間最短距離；并根據(jù)得到的相間最短距離結(jié)果，分析導線的相間最短距離的變化規(guī)律。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟1)的以檔距兩端懸掛點為端點，建立架空輸電線路導線模型，具體為，

設A、B為兩側(cè)桿塔檔距間的懸掛點、分別為低懸掛點A和高懸掛點B，兩懸掛點之間的弧垂最低點為O；

取低懸掛點A為坐標原點、x軸為順線路方向、y軸為豎直方向，并設線路檔距為l、高懸掛點B與低懸掛點A的高差為h；

得導線上任意一點M的坐標位置為(x，y)，高懸掛點B的坐標位置為(l，h)；

則建立的架空輸電線路導線模型，其方程表達式為式(1)，

$y=\frac{2{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{\γ}}sh\frac{\mathrm{\γ}x}{2{\mathrm{\σ}}_0}sh\frac{\mathrm{\γ}(x-2a)}{2{\mathrm{\σ}}_0}---\left(1\right)$

式(1)中，σ₀為弧垂最低點O的軸向應力，γ為沿順線路方向的均布比載，sh為雙曲正弦函數(shù)，a為弧垂最低點O至坐標原點的水平距離；

其中，弧垂最低點O至坐標原點的水平距離a的計算方程為式(2)，

$a=\frac{l}{2}-\frac{{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{\γ}}arcsh\frac{h}{\frac{2{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{\γ}}sh\frac{\mathrm{\γ}l}{2{\mathrm{\σ}}_0}}---\left(2\right)$

則導線上任意一點M(x，y)的弧垂R計算方程為式(3)，

$\begin{array}{c}R=\frac{h}{l}x-y\\ =\frac{h}{l}x-\frac{2{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{\γ}}sh\frac{\mathrm{\γ}x}{2{\mathrm{\σ}}_0}sh\frac{\mathrm{\γ}(x-2a)}{2{\mathrm{\σ}}_0}\end{array}---\left(3\right)$

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟2)的模擬脈動風過程是根據(jù)概率統(tǒng)計方法采用蒙特卡羅算法進行模擬，其中脈動風過程所采用的功率譜為Davenport譜或Simiu譜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟2)的導線上任意一點的基本風荷載P_d和比載γ₄，兩者的計算方程分別為式(4)和式(5)，

$P_d={\mathrm{\α}}_f{u}_{sc}S\frac{\mathrm{\ρ}{\[v\left(z\right)+v\left(t\right)\]}^2}{2}{\sin }^2\mathrm{\θ}---\left(4\right)$

${\mathrm{\γ}}_4=\frac{P_d}{A{\∫}_{l}dl}---\left(5\right)$

式(4)和式(5)中，α_f為風速不均勻系數(shù)，u_sc為空氣動力系數(shù)，S為導線的迎風面積，ρ為空氣密度，v(z)為平均風速，v(t)為脈動風速，θ為風與線路方向的夾角，A為導線截面積；

其中，脈動風速v(t)采用蒙特卡羅算法，其方程表達式為式(6)，

$v\left(t\right)=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{j}cos({\mathrm{\ω}}_{j}t+{\mathrm{\φ}}_j),j=(1,2,...,N)---\left(6\right)$

式(6)中，a_j為脈動風幅值，ω_j為角速度、導線上每點的角速度相同，φ_j為脈動風初相角、在[0，2π]上隨機分布，N為頻率域等分數(shù)；

當脈動風過程所采用的功率譜為Davenport譜，即通過選擇的功率譜密度函數(shù)S_v(ω)來進一步確定式(6)中各變量，分別為式(7)和式(8)，

$a_j^2=2S_v\left({\mathrm{\ω}}_j\right)\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}---\left(7\right)$

${\mathrm{\ω}}_j={\mathrm{\ω}}_{\min }+(j-\frac{1}{2})\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}---\left(8\right)$

式(7)和式(8)中，ω_min為頻率域中的最小值，Δω為頻率域的步長；

其中，頻率域的步長Δω的計算方程為式(9)，

$\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{max}-{\mathrm{\ω}}_{\min }}{N}---\left(9\right)$

式(9)中，ω_max為頻率域中的最大值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟3)的取導線上單位質(zhì)量元dm進行受力分析，確定合外力矩表達式，具體為，

設導線在風擺過程中受到的三個力，分別為重力G、風力F和拉力T，因拉力力矩為零，所以質(zhì)量元在擺動時的合外力矩等于重力和風力產(chǎn)生的力矩代數(shù)和，且在任一時刻兩者力矩的方向均相反；

則合外力矩表達式為式(10)，

M＝M_F-M_G (10)

式(10)中，M為合外力矩，M_G為重力力矩，M_F為風力力矩。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟3)的應用剛體定軸轉(zhuǎn)動定律分析風擺過程，具體為，

若導線的風擺角為θ，則合外力矩、重力力矩、風力力矩的表達式分別為式(11)、式(12)、式(13)，

$M=I\frac{d\mathrm{\ω}}{dt}=I\frac{d^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{dt}}^2}---\left(11\right)$

$\begin{array}{c}{M}_G={\∫}_{l}Rsin\mathrm{\θ}dG={\∫}_{l}Rgsin\mathrm{\θ}dm\\ =\mathrm{\ρ}g\sin \mathrm{\θ}{\∫}_0^{l}Rdx\end{array}---\left(12\right)$

$\begin{array}{c}{M}_F={\∫}_{l}R\cos \mathrm{\θ}dF\\ =\frac{1}{2}{\mathrm{\α}}_f{u}_{sc}d\mathrm{\ρ}{\[v\left(z\right)+v\left(t\right)\]}^2\cos \mathrm{\θ}{\∫}_0^{l}Rdx\end{array}---\left(13\right)$

式(11)、式(12)、式(13)中，I為轉(zhuǎn)動慣量，ω為擺動角速度，g為重力加速度，d為導線直徑；

其中，轉(zhuǎn)動慣量I的計算方程為式(14)，

$I=\mathrm{\ρ}{\∫}_0^l{R}^{2}dx---\left(14\right)$

則確定輸電線路不同步風擺的動力學模型為方程組式(15)，

$\begin{array}{c}M=I\frac{d\mathrm{\ω}}{dt}=I\frac{d^2\mathrm{\θ}}{{\mathrm{dt}}^2}\\ R=\frac{h}{l}x-\frac{2{\mathrm{\σ}}_0}{\mathrm{\γ}}sh\frac{\mathrm{\γ}x}{2{\mathrm{\σ}}_0}sh\frac{\mathrm{\γ}\left(x-2a\right)}{2{\mathrm{\σ}}_0}\\ {\mathrm{\γ}}_4=\frac{P_d}{A{\∫}_{l}dl}\\ I=\mathrm{\ρ}{\∫}_0^l{R}^{2}dx\\ M=M_F-M_G\\ M_F=\frac{1}{2}{\mathrm{\α}}_f{u}_{sc}d\mathrm{\ρ}{\[v\left(z\right)+v\left(t\right)\]}^2\cos \mathrm{\θ}{\∫}_0^{l}Rdx\\ M_G=\mathrm{\ρ}g\sin \mathrm{\θ}{\∫}_0^{l}Rdx\end{array}---\left(15\right)$

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路不同步風擺的相間最短距離算法，其特征在于：所述步驟4)的計算出相間最短距離可通過計算機三維輔助設計CAD進行計算。