【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电线路防舞动，尤其涉及一种主动式输电线路防舞动方法及系统。
技术介绍
1、当前电网建设需求快速发展，电力故障对经济生产的影响愈发严重，对电力输电系统的稳定性要求越来越高。在电力输电系统中，架空输电线路占比较大，而其中线路舞动是造成线路故障的主要原因。在现有的电力输电线路中，架空线路舞动频发，且线路舞动的影响范围大、持续时间久、破坏性大，易造成导线机械疲劳、磨损、烧伤，进而引起线路跳闸、断线，甚至损坏金具、绝缘子或杆塔，造成不可估量的直接或间接经济损失。
2、现有的线路防舞动措施主要是加装防舞动金具，目前常用的防舞动金具主要包括：①压重防舞器、②失谐摆、③相间间隔棒、④线夹回转式间隔棒。这些器件在一定程度上可以减轻线路的舞动强度，但是并不能针对性、实时性地对舞动较为强烈的线路进行实时控制和调整，且这些器件与输电线路中舞动检测等传感器没有关联，造成有些时候观测到舞动信号后仍需人工进行干预，线路舞动情况得不到及时处理。虽然经过了多年的导线防舞动治理研究，防舞装置得到了很大的发展和完善，但因为设计和应用条件不同，各类防舞装置仍为被动性防护装置，舞动情况发现时间晚、补救措施慢，进而导致了线路防舞具有滞后性，防舞效果较差。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种主动式输电线路防舞动方法及系统，用于解决如下技术问题：现有的线路防舞动方式多为被动式防护，且与舞动监测装置之间关联性较差，无法对舞动情况进行及时主动调整，线路防舞具有滞后性。
2、本专利技术
3、一方面，本专利技术实施例提供了一种主动式输电线路防舞动方法，方法包括：基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型；
4、根据输电线路的实时舞动信息以及所述空气动力学模型，确定目标阻尼系数；
5、根据所述目标阻尼系数，输出对应的减震控制信号，以控制主动式减震防舞动装置对所述输电线路进行防舞动控制。
6、在一种可行的实施方式中，基于纵向附加阻尼系数，所述建立输电线路舞动的空气动力学模型，具体包括：
7、根据输电线路中线缆的三自由度力学模型，确定作用在单位长度线缆上的初始净铅锤力公式；
8、根据所述初始净铅锤力公式以及纵向附加阻尼系数，建立所述自由度力学模型的运动方程；
9、在风向攻角等于0处，对所述初始净铅锤力公式作泰勒级数展开，得到目标净铅锤力公式；
10、将所述目标净铅锤力公式代入所述运动方程中，得到所述空气动力学模型的最终表达式。
11、在一种可行的实施方式中，根据输电线路中线缆的自由度力学模型，确定作用在单位长度线缆上的初始净铅锤力公式，具体包括：
12、在预设风速对线缆结构模型的激励下，确定线缆结构模型受到的相对风速以及风向攻角；
13、根据所述相对风速、所述预设风速、升力系数、阻力系数以及所述风向攻角，确定铅锤力系数；
14、根据空气密度、所述预设风速、所述线缆结构模型的迎风尺寸以及所述铅锤力系数，得到作用在所述线缆结构模型上的初始净铅锤力公式。
15、在一种可行的实施方式中，在风向攻角等于0处，对所述初始净铅锤力公式作泰勒级数展开，得到目标净铅锤力公式，具体包括：
16、在风向攻角等于0处，对所述触及净铅锤力公式进行泰勒级数展开，并舍去高阶分量，得到第一中间表达式；
17、将风向攻角的表达式以及净铅锤力/风向攻角的偏微分公式代入所述第一中间表达式，得到第二中间表达式；
18、舍去所述第二中间表达式中的常量项，得到所述目标净铅锤力公式；其中，所述常量项为风向攻角等于0时的升力。
19、在一种可行的实施方式中，在所述基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型之后，所述方法还包括：
20、在所述空气动力模型的数学表达式中提取阻尼项表达式；
21、令所述阻尼项表达式大于等于0，提取所述空气动力学模型的稳定条件；
22、其中，所述稳定条件为：升力系数/风向攻角的偏微分大于等于0。
23、在一种可行的实施方式中，根据输电线路的实时舞动信息以及所述空气动力学模型，确定目标阻尼系数，具体包括：
24、将所述实时舞动信息输入所述空气动力学模型中；
25、根据所述空气动力学模型的稳定条件，求解所述空气动力学模型中的阻尼系数值，将所述阻尼系数值确定为所述目标阻尼系数。
26、另一方面，本专利技术实施例还提供了一种主动式输电线路防舞动系统，系统包括：输电线路在线监测装置，用于基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型；根据输电线路的实时舞动信息以及所述空气动力学模型，确定目标阻尼系数；根据所述目标阻尼系数，输出对应的减震控制信号；
27、主动式减震防舞动装置，用于根据所述减震控制信号对所述输电线路进行防舞动控制。
28、在一种可行的实施方式中，所述主动式减震防舞动装置包括连接金具、主液压油腔、副液压油腔、主液压活塞、主活塞连杆、副液压活塞、副活塞连杆以及步进电机；
29、所述主动式减震防舞动装置通过所述连接金具，安装在杆塔与输电线缆之间；
30、所述主液压活塞安装在所述主液压油腔中，所述主液压活塞的外侧连接所述主活塞连杆；
31、所述主液压油腔与所述主液压活塞形成的空间内装有液压油，且所述主液压油腔与所述副液压油腔相连通，以使液压油在两个油腔之间流动；
32、所述副液压活塞安装在所述副液压油腔中，所述副液压活塞的外侧连接所述副活塞连杆；所述副活塞连杆的另一侧连接所述步进电机；
33、所述步进电机接收到所述控制信号后，控制副活塞连杆转动，以控制主液压油腔中的液压油体积，带动所述主活塞连杆的伸缩移动，实现对所述输电线路的舞动抑制。
34、与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种主动式输电线路防舞动方法及系统，具有如下有益效果：
35、本专利技术将输电线路舞动监测传感器与主动式防舞动装置结合起来，根据线路舞动传感器检测到的线路舞动信息，通过空气动力学模型进行分析，计算出可以使输电线路稳定的阻尼系数，然后根据阻尼系数计算需要对输电线路进行舞动抑制的驱动力，实时输出控制信号至主动式减震防舞动装置中，可根据线路舞动情况反馈，进行实时性、主动性的舞动抑制，形成自动化闭环控制。且整个系统通过远程控制，可实现算法持续优化调整，而不需要硬件升级维护。对于不同地区不同线路的舞动情况可设定不同的舞动抑制算法，兼容性强，设备种类大大减少。最后，本专利技术通过数学模型的建立及定性定量分析，证实本专利技术相较于其他方法，可以更有效地抑制输电线路的舞动幅度，提升了输电线路的安全性。
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1.一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，所述基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，根据输电线路中线缆的自由度力学模型，确定作用在单位长度线缆上的初始净铅锤力公式，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，在风向攻角等于0处，对所述初始净铅锤力公式作泰勒级数展开，得到目标净铅锤力公式，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，在所述基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，根据输电线路的实时舞动信息以及所述空气动力学模型，确定目标阻尼系数，具体包括：
7.一种主动式输电线路防舞动系统，其特征在于，所述系统包括：
8.根据权利要求7所述的一种主动式输
...【技术特征摘要】
1.一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，所述基于纵向附加阻尼系数，建立输电线路舞动的空气动力学模型，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，根据输电线路中线缆的自由度力学模型，确定作用在单位长度线缆上的初始净铅锤力公式，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种主动式输电线路防舞动方法，其特征在于，在风向攻角等于0处，对所述初始净铅锤力公式作泰勒级数展开，得到目标净铅锤力公式，具体包括：
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔志强，陈雷，李忠平，陈兴，张阳，朱岩，陈德娟，
申请(专利权)人：山东信通电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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