输电线路设计论文范文

本站小编为你精心准备了输电线路设计论文参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

一、输电线路设计软件特点

输电线路设计软件有以下特点：（1）需要考虑复杂的气象条件因素，进行很多电线力学的有关计算，涉及到大量的求解状态方程等数值计算，手工计算工作量非常大，因此适合采用计算机进行计算。（2）功能计算多，且相互之间有大量的数据关联，只有少部分计算完全独立，适宜采用数据库和面向对象技术进行处理。（3）输电线路设计需要查询大量数据，包括气象区数据、导线参数、地线参数、计算系数等。人工查询数据将很费时，计算机的数据库管理功能将是很好的解决方案。（4）输电线路设计中还有许多是进行设计或施工校验，校验用人工进行费时且不准确。（5）输电线路设计和施工计算后将输出大量的设计数据，并绘制成相应的各种曲线以便工程应用。数据的显示和图形绘制用人工完成是很困难的，用计算机进行处理则非常方便和直观。

二、基于.Net的输电线路设计软件的特点

Microsoft公司的.NET框架是一种新的计算平台，它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发，考虑输电线路设计的网络计算及相关的信息管理，基于.NET框架的输电线路设计软件具有以下特点：（1）.Net框架的程序设计语言具有语言无关性，可以实现跨语言编程和调用。对于输电线路设计软件设计图形接口、表格显示、文字处理等是非常重要的。同时也方便同其他的程序接口，如可以用VBA进行AutoCAD接口，同Excel和Word等进行交换，以及在Web上进行计算信息的及查询等。（2）输电线路设计软件参数众多，应当使用数据库技术管理系统数据。基于的数据库访问技术，更方便实现各种数据库的在线和脱机访问操作。（3）工程应用中要求对输电线路设计计算结果进行大量的图形化处理，传统的程序一般是基于AutoCAD进行图形开发，但程序算法需用其他语言如C++等，开发难度大。利用GDI+可方便实现图形的各种显示、预览和打印等。即便VBA用AutoCAD进行图形的二次开发，.Net下进行VBA的二次开发也很简单。对于各种计算功能则可以选择在.Net平台进行，而复杂的杆塔等图则通过VBA在AutoCAD实现，通过数据库关联。这种模式能兼顾两者的优点，并具有很好的灵活性和可扩展性。（4）输电线路的设计与施工计算功能多，数据关联大，图形显示较复杂，用C++编写开发难度较大，VB进行开发功能难于实现，选用C#.Net是一个很好的方案。（5）基于分布式的输电线路设计软件具有智能客户端的优点，方便离线应用和多用户的角色管理并可应用于网络应用中的工作流进行管理。

三、软件架构及算法

为满足中小设计单位对输电线路设计计算程序的要求，根据对输电线路设计与施工计算的算法特点，程序总体上由输电线路程序类构成，下面又分为输电线路计算类和输电线路界面类（接口）。输电线路计算类完成各个功能模块和中间计算结果的数据定义及计算，同时还包括数据库的相关处理。输电线路界面类则负责程序主界面、数据库界面、绘图的实现。基于.Net框架的输电线路设计计算软件构成如图1所示。各个类的作用如下：（1）输电线路计算类。输电线路计算类和界面类独立，包括输入数据类、输出数据类、特殊数据类等3个类完成气象区定义、导线数据定义、特殊计算数据定义、计算结果输出类（如比载、临界档距、控制条件、应力、弧垂等）。采用该方法将输电线路的数据根据具体工程需要进行组织，便于面向对象的方法进行编程，同时方便通过数据库接口。综合程序计算类SdjsClass。这是整个程序的核心模块，主要包括比载计算、临界档距计算、临界档距判断、控制参数计算和应力计算、方程求根程序；由于这些任务是输电线路计算的基础部分，所以将其单独划分为一个计算类，方便其他的模块（组件）调用，这个模块中以临界档距判断和控制参数计算最为关键。特殊程序计算类。这是程序的另一个主要的模块，完成25个子程序功能的实现，数据定义包含在TSdDataClass中，各个计算模块具有相对独立性。数据库类。包括输入参数数据库类，该类完成输入参数的数据库定义、数据库操作，如记录填充、查询、添加、删除等。输出结果数据库类，该类完成输出结果的有关数据库操作，如输出结果更新操作。数据库采用SQLServer数据库，用进行访问。曲线绘图类。由于输电线路设计计算程序需要绘制大量曲线和图形，如应力曲线、安装曲线、弧垂曲线等。该类完成通用的曲线绘制方法，简化软件结构。图2是软件采用GDI+绘制的耐张绝缘子串倒挂临界曲线图及判断结果。如果考虑用AutoCAD进行绘制相关图形，这样更符合现场工程应用，则可以利用VBA或其他二次开发工具进行绘图或采用绘图转换插件技术。（2）输电线路界面类。该类完成输电线路界面的显示和绘图的实现，界面类相对独立，调用计算类的相关数据和计算方法。进行曲线绘制和其他图形绘制时采用.Net框架下的GDI+技术。（3）分布式网络应用类。该类以接口的形式存在于程序中，以充分利用.Net的网络应用功能，可实现输电设计与施工的信息管理。同时其信息管理采用智能客户端的工作方式。

四、功能及算法特点

.Net平台上开发输电线路设计软件的功能主要集中在相关的设计计算上。功能上应涵盖输电线路设计和相关的设计与施工校核。输电线路设计与施工计算和校验功能包括：输电线路应力及弧垂综合计算；导线最大弧垂判断；代表档距计算子程序；地线最大使用应力计算；有高差档的应力和弧垂计算子程序；悬挂点不等高连续档的应力和弧垂计算；线路进出线档（含施工与竣工）计算；线路中孤立档计算；防振锤安装距离计算；直线杆塔风偏角临界曲线；导（地）线上拔临界曲线；导线悬挂点应力临界曲线；耐张绝缘子串倒挂临界曲线；悬垂绝缘子串机械强度验算；导线悬垂角校验；最大允许档距计算；K值曲线及模板曲线计算；连续倾斜档施工紧线时应力和弧垂计算；垂直档距、极限档距与允许高差计算；档距中有集中荷载时的应力和弧垂计算；衰减系数结求断线张力一解析法。数据库功能。典型气象参数和导线参数查询，自定义参数输入，中间计算结果查询等数据库参数管理功能。在输电线路设计算法上，为了使计算的理论依据更加严密，计算步骤更加明确易懂，计算结果更加准确实用且便于计算机编程实现，对传统的[17]和通常见诸文献的某些内容进行了大幅度改进，比如：避雷线最大使用应力的确定采用了更严密的算法[18-19]；对导线悬挂点应力的校核方法进行了更准确合理的计算[20]；对连续倾斜档施工紧线时应力计算方法进行了特殊处理，使之更方便计算机处理；对线路进出线档计算中临界档距的分析计算与判断采用了新方法；对等高和不等高时的孤立档和连续档的临界档距分析计算与判断统一为一种模式进行处理等等。这些算法经过工程实际应用其正确性得到了证实。图3是弧垂应力与安装曲线综合计算的界面及计算文本结果。

五、结论

基于.Net框架的输电线路设计软件具有传统输电线路设计软件不具备的许多优点，能使很多相关设计人员协调工作，实现分布计算和网络计算及工作流程及信息管理。本文提出了基于.Net框架下的输电线路设计软件的开发框架和模式，并分析了应用的优点。实践开发表明基于.Net框架的输电线路软件确实具有开发效率高效、易于网络应用、技术先进等优点。该软件已通过验收，并已成功应用到输电线路设计和施工计算中，尤其在网络计算和校验上功能强大，在图形开发及显示上非常高效，数据库接口灵活，软件考虑了基于网络的分布式应用，下一步将充分利用.Net的网络分布计算功能实现更高级的输电线路设计网络信息化管理、工作流管理[21]等。

作者：任建蓉廖小君单位：国网四川省电力公司技能培训中心