[发明专利]一种配电带电作业用绝缘斗臂车支腿系统及设计方法

说明书

本发明属于电力技术应用领域，具体公开了一种配电带电作业用绝缘斗臂车支腿系统及设计方法，本发明为绝缘斗臂车每个支撑腿安装压力传感器，在绝缘斗臂车上安装控制器，并设计绝缘斗臂车支腿控制系统，调节控制器可调参数，实现绝缘斗臂车的自动支腿，在实际工作现场中可以节省人力，提高工作效率，并且，通过绝缘斗臂车支腿控制系统完成的支腿工作能够更精准的实现支车平稳，能够更好地保障作业安全。控制器性能在传统自抗扰控制基础上进一步提升，精度高，响应快，领域中较新颖，且性能优异，可以克服绝缘斗臂车发动中高频振动带来的扰动，提高了控制的精度。

技术领域

本发明属于电力技术应用领域，具体涉及一种配电带电作业用绝缘斗臂车支腿系统及设计方法。

背景技术

近年来，经济发展对配网运行稳定性提出了新要求。秉承“能带电不停电”的理念，带电作业成为配网维护检修的新趋势。

目前，带电作业有绝缘杆和绝缘手套两种作业方式。前者，采用登杆作业，作业人员活动受限，局限性较大。后者，作业人员借助绝缘斗臂车实现中间电位作业，更加灵活，作业效率更高。因此，绝缘斗臂车在配电带电作业中应用广泛。

在工作现场中，绝缘斗臂车侧翻是重要的危险点之一，为防止绝缘斗臂车侧翻，要求正式工作开始前，先进行绝缘斗臂车支腿工作，支腿的具体要求有二，一是绝缘斗臂车轮胎不能承载重量；二是车辆支腿后应保持水平。作业人员手动支腿对操作者经验要求高，并且需借助水平测量工具，耗时耗力。考虑到绝缘斗臂车发动时会产生轻微振动，传统控制方法难以克服振动带来的扰动，因此需采用抗扰能力强的控制器。

自抗扰控制是一种不依赖被控对象模型的先进、实用控制技术。扩张状态观测器是自抗扰控制技术的核心部分，它根据被控对象的输入输出信息，实时估计系统状态及总扰动。但是，传统自抗扰控制控制器部分结构简单，在作业现场复杂的环境下，不能取得满意的控制效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种配电带电作业用绝缘斗臂车支腿系统及设计方法，以解决绝缘斗臂车进行自动支腿时才用的控制器抗扰能力弱，取得的控制效果差的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种配电带电作业用绝缘斗臂车支腿系统的设计方法，包括：

S1：在绝缘斗臂车每个支撑腿上对应安装一个压力传感器；

S2：在绝缘斗臂车上安装多个控制器；

S3：设计绝缘斗臂车支腿控制系统，绝缘斗臂车支腿控制系统包括二阶扩张状态观测器和控制器；获取控制器可调参数；

S4：调节控制器可调参数，绝缘斗臂车进行自动支腿。

进一步的，所述步骤S2中每个控制器均输出控制支撑腿伸缩的电压信号至对应的支撑腿，支撑腿将受到的压力信息输送至对应的压力传感器，压力传感器将信号输送给对应的控制器。

进一步的，所述步骤S3中二阶扩张状态观测器的设计具体包括：

设计二阶扩张状态观测器，观测系统状态，包括：绝缘斗臂车支撑腿压力、压力的变化率和系统总扰动；

二阶扩张状态观测器具体为：

其中，z₁为二阶扩张状态观测器对绝缘斗臂车支撑腿受到压力的观测；是二阶扩张状态观测器对绝缘斗臂车支撑腿受到压力的观测的导数；z₂为二阶扩张状态观测器输出的扩张状态；是二阶扩张状态观测器输出的扩张状态的导数；y是压力传感器实时反馈的支撑腿受到的压力值；b是控制器增益，为可调参数；u是控制律，为控制绝缘斗臂车支撑腿伸缩的电压信号；ω_o是观测器带宽，为可调参数。