复杂物理环境下基于DOFS的输电线路覆冰监测分析

分布式光纤传感(distributed optical fiber sensing,DOFS)技术由于其无源、可长距离连续监测和维护方便等优点,十分适用于输电线路覆冰监测,然而复杂物理环境下DOFS对多种参量同时敏感,监测各类工况时容易出现误判。为此,从DOFS可监测的物理量出发,研究复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)覆冰时的温度、应力和振动频率等参量的变化特征,讨论利用单一参量进行监测的局限性;基于OPGW覆冰监测数据,推算导线的覆冰情况,进而对输电线路的整体覆冰情况进行评估;最后,结合实验介绍基于多参量DOFS的输电线路覆冰监测策略。     

光纤光栅测量技术的应用研究

分析了高压输电线路覆冰的危害,介绍了变电站电气设备温度测量的意义。利用光纤既是传感材料又是传输材料以及抗电磁干扰等优点,引出了光纤光栅温度和应变测量系统。通过对光纤光栅传感原理的研究,结合高压输电线路和变电站电气设备的特点,设计了波分复用传感系统和C/S模式的监测系统网路结构模型,对大范围的高压输电线路和其他电气设备进行温度和应力的同时监测有参考价值。     

光纤布里渊传感在输电线路覆冰监测中的应用

分析了线路覆冰的原因及其造成的危害．介绍了利用光纤布里渊散射进行温度测量的原理。通过对光纤布里渊传感器2种主要方案的分析。提出了采用分布式光纤传感方案组建覆冰监测预警系统,以提高电网抵御覆冰灾害的能力。将该系统与现有的几种输电线路覆冰综合监测系统进行了比较,指出了该系统的优点及有待解决的问题。     

基于多参量分布式光纤传感的架空输电线路风振监测分析

输电线路风振可能造成线路闪络、断股和金具疲劳损坏等故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,准确和实时地监测线路的风振情况对灾害预警、故障排除和状态评估意义重大。为了解决传统风振监测手段维护困难、可靠性低等缺点,提出了一种基于多参量分布式光纤传感的输电线路风振监测装置。首先介绍了分布式光纤传感的基本原理和设备基本结构,然后利用数值仿真的方法分析了舞动和微风振动时线路的振动频率、幅值特征,论证了利用分布式光纤监测风振的可行性。实验证明,该装置能同时监测输电线路沿线各段的风振及线路内部应力变化情况,其60 km内的定位精度为±50 m,舞动及微风振动频率监测误差分别为0.07 Hz和0.01 Hz。该装置为架空输电线路的风振在线监测提供了新方法。     

架空输电线路在线监测新技术问世

由江西省电力公司研发的"基于光纤传感技术的输电线路无源在线监测系统"通过专家评审鉴定。这是该公司在国际上首次将光纤传感技术应用于架空输电线路在线监测领域取得的一项重大科研成果。江西境内山区多,电网运行环境比较复杂,而传统技术对架空输电线路状态监测存在可靠性低、抗干扰能力弱等     

架空输电线路覆冰在线监测技术评述

介绍了输电线路覆冰在线监测系统的结构和功能,综述了国内外覆冰在线监测方法及其存在的问题,证明了称重法静力学计算模型的科学性,简化了导线倾角法计算流程。最后指出,进一步的研究方向是优化称重法计算模型、改进间接测量方法、准分布式和分布式光纤传感技术的应用。     

光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展

光纤传感技术具有抗电磁干扰、体积小、多路复用等优点,用其进行电力设备智能化在线监测已成为电网发展的新趋势.本文综述了几种光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展,包含光纤光栅传感技术、散射型分布式光纤传感技术、荧光光纤传感技术和干涉型光纤传感技术.从温度监测、应变监测、局部放电监测、光纤电流传感器、污秽监测和氢气监测等几方面阐述了不同传感技术在不同电力设备中的应用情况及优缺点,并展望了光纤传感在线监测技术工程化、组网化应用的发展方向.     

光栅传感技术在输电杆塔倾斜监测中的应用

介绍了监测输电杆塔倾斜状态的几种常用方法,通过分析光纤光栅的传感原理,提出了将光纤传感技术应用于输电线路杆塔监测的设想,并设计了光纤传感系统,给出了光纤及光栅传感器的布设方式,介绍了基于TCP／IP协议组网实现远程监测的方法。     

基于多参量DOFS的输电线路最大允许载流量监测分析

为实现实时计算输电线路在每个时刻的最大载流量,以在不额外建设线路的前提下提升该地区的输电能力,提出一种基于多参量分布式光纤技术的输电线路最大允许载流量实时计算方法.多参量分布式光纤主机集成了布里渊散射模块和相位敏感瑞利散射2个模块.该设备可以在线监测复合架空地线沿线的风速和温度,能够结合热平衡方程实时计算线路的最大允许载流量.此方法特点是数据传输可靠性高,维护简单方便,计算误差在5％以内.     

利用光纤光栅传感器测量输电线路覆冰荷载试验

输电线路覆冰严重威胁电力系统的安全稳定运行,在现有力学测量线路荷载的基础上,建立了基于光纤光栅(FBG)传感器的输电线路覆冰在线监测系统。该系统利用光纤光栅作为传感载体,通过感知传感器金具的微应变,测量输电线路荷载;光纤作为传感信息传输载体,可在现有的光纤复合架空地线(OPGW)和光纤复合相线(OPPC)上实现。为验证系统测量输电线路覆冰后荷载变化的性能及可靠性,在±800 kV直流输电工程输电线段直线塔上进行了光纤光栅传感器测量输电线路模拟覆冰试验,试验结果表明:相较于电子式传感器,光纤传感器精度更高;测量灵敏度与金具的材料和截面积相关;光纤光栅温度补偿的精度直接影响测量精度。     

分布式光纤测温系统在电力电缆在线监测中的应用

随着智能电网的普及,分布式光纤测温技术成为国内外研究的热点。文中总结了分布式光纤测温系统的研究现状,对基于拉曼散射测温系统的基本原理及其特点进行了分析,解析了基于光纤测温的电缆监测系统的结构,最后重点介绍了分布式光纤测温系统在电力电缆中在线监测中的应用,并以实例证明了分布式光纤测温系统是目前电力电缆在线监测实现故障诊断及定位技术的最有效手段。     

FBG传感技术应用于变电站塔架应变监测的研究

光纤传感系统比电子式传感系统更安全,可以应用到高电压、强磁场的恶劣环境中去.采用光纤光栅传感技术,通过对塔架横担、塔架主材和塔基抗滑桩的在线受力监测,实现了对输电线路和塔架地质安全的实时监测,为可能的变电站塔架预防性抢修工作提供依据.     

分布式光纤温度传感器原理及其在变电站温度监测中的应用

针对变电站高压电器温度监测现状,通过对分布式光纤温度传感器原理的介绍以及对分布式光纤温度监测系统构成的分析,提出了一种基于分布式光纤温度传感原理的变电站温度在线监测系统的技术构架,并对该系统的可行性做了相应的分析。     

光纤布里渊传感器在电力系统光缆监测中的应用探讨

分析了温度和应力给电力系统光缆带来的故障隐患,给出了利用光纤布里渊散射进行温度和应变分布同时测量的原理,并对光纤布里渊传感器的几种主要方案进行了分析比较。针对电力系统光纤通信网的特点及现有光缆监测手段,提出了利用光纤布里渊分布式传感器进行光缆断点、温度和应力同时监测的传感方案,探讨了其在电力系统光纤传输网在线监测中的应用方法及应用前景。     

基于以太网和McWiLL的输电线路在线监测系统设计

对输电线路运行状况进行实时监测可以保障其安全、可靠地运行。通过分析现有输电线路在线监测系统存在的问题,提出了基于工业以太网和Mc Wi LL的输电线路在线监测通信解决方案。借助高速光纤以太网、Mc Wi LL宽带无线通信、高压感应取电、监测终端等多种技术,实现了对输电线路运行状况的实时监测,可满足输电线路在线监测通信系统高速、稳定、可靠和安全传输的要求。     

拉曼散射光纤温度监测在OPPC的应用

文章通过对光纤复合架空相线的光纤测温技术的研究,分析了基于拉曼散射的光纤分布式温度监测系统的原理及特点,结合工程应用,重点介绍了该温度监测系统的组建方案。文章详细归纳了光纤分布式温度监测系统在OPPC的应用意义。随着基于拉曼散射的光纤测温技术、产品的不断发展,该技术将在电网高电压等级输电线路中得到广泛应用。     

海底电缆综合监测关键技术及应用

跨海电网海底电缆由于缺乏有效的技术监测手段,导致海底电缆故障及停电事故时有发生。通过抽取海底电缆复合光纤作为分布式监测的传感元件,构建了海底电缆综合监测系统,实现对海底电缆运行状态实时在线监测,取得多项关键技术突破。重点介绍了利用光纤拉曼散射、布里渊散射和瑞利散射分别对温度、应变和振动特性反应敏感的技术原理,以及实现对海底电缆运行的温度、应变状态和振动事件进行分布式综合监测的技术成果,支撑了跨海电网安全稳定运行。该技术在实际应用中取得了显著效果,并且经济和社会效益突出,具有进一步推广应用的前景。     

受激布里渊光时域测试系统性能标定实验研究

分布式光纤传感技术因其兼备局部应变/温度测试和整体大范围分布测试的突出优点,已经成为工程结构监测领域最具发展前景的传感技术之一.基于受激布里渊散射的光时域分析系统(BOTDA)在测量精度、测量范围以及空间分辨率上均优于其他的分布式光纤传感器.Foresight TM系列光纤分布式应变和温度传感系统(DSTS)是最近推出...     

架空输电线路覆冰监测光纤光栅拉力倾角传感器的研制

输电线路覆冰危害电网安全稳定运行。为解决现有输电线路覆冰在线监测系统需要现场电源,易受电磁干扰,不能分布式测量,使用寿命短等缺点,开发基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的输电线路覆冰在线监测系统。基于光纤光栅传感技术,提出一种抗电磁干扰的光纤光栅拉力倾角一体化传感器。在该传感器中,通过设计双闭环U型槽结构形成了高精度抗偏载能力强的拉力传感单元;基于等强度梁易形变的特点研制了高分辨率小型化的倾角传感单元;采用增设不受力光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感问题。实验表明,所研制的光纤光栅传感器拉力倾角测量单元线性度高,传感器的灵敏度和分辨率较好,测量误差较小。基于该传感器的监测系统可实现准分布式测量,其测量范围可达100 km。     

光纤光栅传感技术用于架空输电线路状态监测

文章对3种光纤传感技术(B-OTDR/B-OTDA,DTS,FBG)用于架空输电线路状态监测进行了比较。DTS由于检测方法所限只能检测温度。虽然B-OTDA可以同时检测温度和应力,但由于光纤寿命、OPPC/OPGW制造技术以及价格昂贵等因素影响,不适合用于架空输电线路应力监测。光纤光栅传感技术具有价格适宜、精度高、速度快、测试距离长、可制成各种传感器等优点,适合用于架空输电线路的温度及应力等状态监测。