输电线路舞动抑制器、阻尼调整装置及舞动抑制方法与流程

本发明涉及输电线路维护，尤其涉及一种输电线路舞动抑制器、阻尼调整装置及舞动抑制方法。

背景技术：

1、水滴降落到温度低于冰点(0℃)的物体上就形成雨凇。如果是凝结在电线上，就形成了局部覆冰。如果大范围的电线被冰包裹，就形成了线路覆冰。由覆冰带来的线路损坏的一种主要的形式为线路舞动。线路舞动属于结构物的空气动力弛振范畴，是一种强非线性的风激振动。

2、导线舞动的发生受到很多因素影响，总体上可归结为三个主要因素：导线偏心覆冰，风激励和线路结构参数。线路结构参数是舞动发生的内因；风激励是导线舞动的能量来源；偏心覆冰使导线产生非流线型结构，空气流动和覆冰导线横截面分离时，气动力是流动角度的一个非线性函数。

3、为了防止输电线路舞动，相关技术中采取了多种办法，例如，加装间隔棒，加装防舞器等。但是目前的防舞动手段主要是被动防舞，针对的场景单一，例如，防舞主要针对某个发生概率较高的舞动频率点设置防舞器的参数，当场景变化时，防舞动效果就大打折扣。

4、基于此，需要开发设计出一种输电线路舞动抑制器。

技术实现思路

1、本发明实施方式提供了一种输电线路舞动抑制器、阻尼调整装置及舞动抑制方法，用于解决现有技术中舞动抑制装置针对的场景较为单一的问题。

2、第一方面，本发明实施方式提供了一种输电线路舞动抑制器，包括：

3、本体、摆锤以及阻尼装置；

4、所述摆锤与所述本体转动连接或铰接；

5、当所述本体与输电线路连接由输电线路带动所述摆锤摆动时，所述阻尼装置产生阻碍所述摆锤摆动的力，以吸收所述摆锤摆动的动能；

6、当输电线路舞动时，所述阻尼装置的阻尼调整，使得所述摆锤的摆动频率与输电线路舞动的频率一致和/或所述摆锤的摆动相位与输电线路的舞动相位相反。

7、在一种可能实现的方式中，所述阻尼装置包括电机，所述电机的本体与所述本体固定连接，所述摆锤与所述电机的转子传动连接；

8、当所述电机的转子转动时，所述电机的电枢产生电压。

9、第二方面，本发明实施方式提供了一种阻尼调整装置，应用于第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述输电线路舞动抑制器中，所述阻尼调整装置包括：

10、阻尼控制模块、整流滤波电路、脉宽调制电路以及电阻；

11、所述整流滤波电路的输出端与所述电阻的第一端电连接，所述电阻的第二端与所述脉宽调制电路的输出端电连接，所述整流滤波电路的输入端与所述电机的电枢电连接时，完成对阻尼装置的阻尼调整；

12、所述阻尼控制模块根据输电线路舞动的频率、输电线路舞动的相位、所述摆锤的摆动频率以及所述摆锤的摆动相位，输出脉宽调整指示；

13、所述脉宽调制电路根据所述脉宽调整指示在输出端输出预定占比的矩形波。

14、在一种可能实现的方式中，所述阻尼控制模块包括：姿态感知单元、波形采集单元以及控制器；

15、所述姿态感知单元以及所述波形采集单元分别与所述控制器电连接；

16、所述姿态感知单元与所述输电线路舞动抑制器的本体固定连接时，获取所述输电线路舞动抑制器的本体的姿态数据；

17、所述波形采集单元与所述输电线路舞动抑制器的电机的电枢电连接时，获取所述输电线路舞动抑制器的电机输出的电压数据；

18、所述控制器根据所述姿态感知单元获取的多个姿态数据确定输电线路的舞动的频率以及所述输电线路的舞动的相位，根据所述波形采集单元获取的多个电压数据，确定所述摆锤的摆动频率以及所述摆锤的摆动相位，以及，根据所述输电线路舞动的频率、所述输电线路舞动的相位、所述摆锤摆动的频率以及所述摆锤摆动的相位输出脉宽调整指示的方式。

19、第三方面，本发明实施方式提供了一种舞动抑制方法，应用于第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述输电线路舞动抑制器中，所述舞动抑制方法包括：

20、获取姿态数据集以及电压数据集，其中，所述姿态数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的本体姿态数据，所述电压数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的电机输出的电压数据；

21、根据所述姿态数据集以及所述电压数据集，分别确定所述输电线路舞动的频率、所述输电线路舞动的相位、所述摆锤摆动的频率以及所述摆锤摆动的相位；

22、通过在相位偏差小于相位阈值时寻找目标频率，与频率偏差大于频率阈值时寻找目标相位之间反复迭代的方式，调整脉宽调整指示，其中，所述目标摆动频率为输电线路舞动的频率，所述目标相位为输电线路舞动的相位的相反相位，所述相位偏差为所述摆锤摆动的相位与所述目标相位的偏差，所述频率偏差为所述输电线路舞动的频率与所述目标频率的偏差。

23、在一种可能实现的方式中，通过寻找所述目标频率的方式，调整脉宽调整指示，包括：

24、根据第一公式寻找所述目标频率以调整脉宽调整指示，其中，所述第一公式为：

25、

26、式中，dpwm为调整脉宽调整指示，δf为频率偏差，wp1为第一系数，wd1为第二系数，wi1为第三系数，s为拉普拉斯算子。

27、在一种可能实现的方式中，所述通过寻找所述目标相位的方式调整脉宽调整指示，包括：

28、根据第二公式寻找所述目标相位以调整脉宽调整指示，其中，所述第二公式为：

29、

30、式中，dpwm为调整脉宽调整指示，δp为频率偏差，wp2为第四系数，wd2为第五系数，wi2为第六系数，s为拉普拉斯算子。

31、第四方面，本发明实施方式提供了一种舞动抑制装置，用于实现第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式所述输电线路舞动抑制方法，所述舞动抑制装置包括：

32、数据采集模块，用于获取姿态数据集以及电压数据集，其中，所述姿态数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的本体的姿态数据，所述电压数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的电机输出的电压数据；

33、频率计相位计算模块，用于根据所述姿态数据集以及所述电压数据集，分别确定所述输电线路舞动的频率、所述输电线路舞动的相位、所述摆锤摆动的频率以及所述摆锤摆动的相位；

34、以及，

35、脉宽调整模块，用于通过在相位偏差小于相位阈值时寻找目标频率，与频率偏差大于频率阈值时寻找目标相位之间反复迭代的方式，调整脉宽调整指示，其中，所述目标频率为输电线路舞动的频率，所述目标相位为输电线路舞动的相位的相反相位，所述相位偏差为所述摆锤摆动的相位与所述目标相位的偏差，所述频率偏差为所述输电线路舞动的频率与所述目标频率的偏差。

36、第五方面，本发明实施方式提供了一种终端，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

37、第六方面，本发明实施方式提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

38、本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：

39、本发明实施方式输电线路舞动抑制器，采用阻尼装置调节摆锤摆动的频率和相位，如通过调整阻尼装置的阻尼，调控摆出的摆动频率和相位，当输电线路舞动抑制器的本体与输电线路固定，调节摆锤摆动频率与输电线路舞动频率相同，和/或相位相反时，可以达到较好的防舞动效果，因此，针对的舞动场景广，防舞动效果好。

40、本发明实施阻尼调整装置的阻尼控制模块获取输电线路舞动抑制器本体的姿态以及电机电枢电压，通过数据分析，确定输电线路舞动的频率、输电线路舞动的相位、摆锤的摆动频率以及摆锤的摆动相位，并根据这些数据调整脉宽调制电路输出的矩形波的占比，完成阻尼、频率以及相位的自适应调整，因此，防舞效果好，调整效率高。

41、本发明实施方式公开的舞动抑制方法实施方式，其首先获取姿态数据集以及电压数据集，其中，所述姿态数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的本体姿态的数据，所述电压数据集包括多个表征所述输电线路舞动抑制器的电机输出电压的数据；然后根据所述姿态数据集以及所述电压数据集，分别确定所述输电线路舞动的频率、所述输电线路舞动的相位、所述摆锤摆动的频率以及所述摆锤摆动的相位，进而输出脉宽调整指示；最后通过寻找目标频率的方式或者寻找目标相位的方式，调整脉宽调整指示，其中，所述目标频率为输电线路舞动的频率，所述目标相位为输电线路舞动的相位的相反相位，相位偏差小于相位阈值，所述相位偏差为所述摆锤摆动的相位与所述目标相位的偏差，频率偏差大于频率阈值，所述频率偏差为所述输电线路舞动的频率与所述目标频率的偏差。本发明实施方式，通过在频率调整和相位调整之间反复迭代，使得摆锤的摆动频率与舞动的频率一致、摆锤的摆动相位与舞动的相位相反，因此，能够很好的解决调整相位调整时，影响频率一致性，调整频率时不能达到调整相位的目的，频率和相位跟踪效果好，精度高，保证了抑制线路舞动的效果。