面向采空区的输电线路杆塔设计优化方法

作者：宰红斌; 刘云峰; 卫栋; 朱丹; 上官明霞; 单荣荣

来源：电力工程技术, 2021, 40(04): 182-188.

• 采空区
• 混合启发式
• 纤维增强复合材料(FRP)
• 回溯搜索算法(BSA)
• 输电线路杆塔
• 拓扑优化

由于现有输电线路杆塔材料弹性较差,且本体结构难以适用于采空区,因此提出面向采空区的杆塔设计优化方法。首先,提出一种输电线路杆塔拓扑优化方法,通过选择合适的杆塔支撑形式、边缘形式、内层数以及冗余数,以获得最优的杆塔结构。然后,采用纤维增强复合材料(FRP)替代传统的杆塔材料设计横担,保证杆塔处于弹性工作状态,提高其承载力。最后,基于回溯搜索算法(BSA)求解杆塔拓扑优化问题,在满足应力、位移等约束的前提下,实现杆塔尺寸、形状和拓扑的优化。基于Matlab中开发的有限元程序对文中方法性能进行实验论证,结果表明,与其他方法相比,文中方法的结构重量明显减少,且结构更具弹性,适用于采空区的实际应用。

• 单位
  国网山西省电力公司; 国网山西省电力公司晋城供电公司; 国电南瑞科技股份有限公司