[發明專利]一種導線非線性振動控制器的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811030227.5
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109343381B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李丹煜;劉彬;郭虎倫;楊加倫;董玉明;程永鋒;李鵬;展雪萍;姬昆鵬;趙彬;費香澤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種導線非線性振動控制器的控制方法，其特征在于：

基于輸電導線的外激勵確定輸出位移；

將所述外激勵和輸出位移輸入至預先建立的導線非線性振動控制器中，得到導線防振所需的控制力幅值；

根據所述控制力幅值、預先設定的頻率和預先建立的執行器對導線輸出反饋外激勵；

基于所述反饋外激勵，通過功率流傳播實現導線非線性振動控制器的控制；

在將所述外激勵和輸出位移輸入至預先建立的導線非線性振動控制器中，得到導線防振所需的控制力幅值之前，還包括：基于輸電導線的受風載荷和預先設定的控制力計算輸入輸電導線的總振動功率流，表達式如下：

式中：I(x,t)為總振動功率流，F_d(t)為輸電導線的受風載荷，x為輸電導線水平方向，方向y為垂直于導線的豎直方向，L為輸電導線長度，x_c為導線非線性振動控制器控制力作用位置，F_c(t)為輸電導線在x_c處作用控制力，t為時間，c表征導線非線性振動控制器；

所述導線防振所需的功率流表達式如下：

式中：f_c為控制力幅值，f_d為外激力，x_c為輸電導線控制力作用位置，I(Ω)為功率流，Ω為頻率，為結構頻率，Φ_j為模態，j為計數符號，N為模態數；

在根據所述控制力幅值、頻率和預先建立的執行器對導線輸出反饋外激勵之前，還包括：

對功率流表達式進行優化；

對優化后的功率流表達式進行偏導計算；

通過偏導計算獲取優化的外激勵和控制力的關系表達式；

所述對功率流表達式進行優化后的表達式如下：

式中：f_c為控制力，f_d導線受風荷載，x_c為輸電導線控制力作用位置，I(Ω)為功率流，Ω為頻率，為結構頻率，Φ_j為模態，i表示虛部，j為計數符號，N為模態數，Re表示功率流的實部；Im(f_d)和Im(f_c)分別為導線受風荷載和控制力的虛部表示形式；

所述對優化后的功率流表達式進行偏導計算，包括：

所述功率流對控制力的實部求偏導的實部表達式如下：

所述功率流對控制力的虛部求偏導的虛部表達式如下：

通過偏導計算獲取優化的外激勵和控制力的關系表達式如下：

2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述基于輸電導線的外激勵確定輸出位移，包括：

通過傳感器獲取輸電導線控制力作用位置的外激力和位移時程數據，并將所述位移時程數據進行模態轉換后得到輸電導線指定處的輸出位移。

3.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述預先建立的執行器包括：伺服電機和偏心重錘。

4.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：基于所述外激勵對輸電導線中的功率流傳播進行控制，包括：

選擇從單檔輸電導線中點L/2處入手，將控制力幅值、頻率和導線非線性振動控制器指令傳輸于執行器；

根據導線非線性振動控制器指令，執行器伺服電機轉到相應轉速，轉速大小根據輸入頻率決定，基于偏心重錘對輸電導線輸出反饋外激力f_c(t)，影響輸電導線系統的功率流，降低位移狀態輸出yout(s)，使其向設定值轉變，設定值指導線安全的振動位移。