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BOTDR的OPGW光缆应力应变测量

分析了测试OPGW光缆线路应力应变的重要意义,介绍了使用光纤布里渊散射测试应力应变的原理,以及使用布里渊散射技术测量OPGW光缆应力应变的2种方法,提出了结合光开关设备使用BOTDR测量多条光缆路由的方法,并对在复杂网络拓扑条件下基于BOTDR的应力应变测试系统的组网方式进行了探讨。     

光纤传感器在电力系统中的应用

分析了光纤传感器研究的国内外现状,介绍了光纤布里渊散射温度和应变传感的原理,研究了光纤传感器在我国高压电缆温度和应变测量中的应用情况,以及其在电力系统光缆监测中的应用,探讨了光纤在电功率方面的研究状况。     

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。     

拉曼测温系统在高压开关柜监测中的应用研究

根据电力设备温度监测的特点,分析了电子类传感器在高压开关柜在线监测中存在的问题,阐明了分布式光纤拉曼测温系统在高压开关柜在线监测中的优势。介绍了分布式光纤拉曼测温系统原理及系统的组成,设计了基于拉曼分布式温度传感技术的高压开关柜监测系统以及基于电力通信网的高压开关柜监测网的组网方案。     

BOTDR分布式光纤传感器在电力系统光缆监测中的应用

本文分析了温度和应力给电力系统光缆带来的故障隐患,给出了基于布里渊散射的光纤传感系统进行温度与应变同时测量的原理,针对电力系统光通信网络的特点及电力系统现有的光缆检测手段,提出了光纤布里渊传感器在测量断点的同时也测量温度和应力的方案,探讨了其在电力系统通信网中的应用方法及应用前景。     

光纤布里渊传感系统在高压电缆检测中的应用

电力电缆线路运行温度和应变的在线监测是保障电力系统安全与稳定的必要措施。文章介绍了光纤布里渊传感器的测量原理,深入地分析比较了传统传感器与分布式传感器的性能,得出光纤布里渊传感器具有检测和定位精度高、受环境影响小、可长距离分布式测量等优点,并探讨了该技术在高压电缆检测方面的应用方法及应用前景。     

BOTDR在OPGW光缆自动监测中的应用探讨

分析了OPGW光缆监测在电力系统光通信中的重要意义,给出了利用布里渊散射进行温度和应变分布式传感的机理.针对OPGW光缆铺设线路长,易受环境因素影响的特点,提出了将BOTDR技术应用于光缆监测中的方法,并对该技术的基本原理以及温度和应变测量的传感方案进行分析.给出了一种基于BOTDR的OPGW光缆自动监测方法,介绍了该...     

分布式光纤温度传感虚拟仪器设计

分布式光纤温度传感采用拉曼散射原理,对多点多次测量累加消噪,获得测量区温度分布。本文基于虚拟仪器的设计将复杂的测试部件置于标准计算机内,通过操作系统、数据库和LabVIEW完成软件设计,实现了测量数据处理、存储管理和实时监控等功能。虚拟仪器技术充分利用计算机资源,加快了系统开发速度,提高了数据处理能力,便于测试系统应用和维护,适应实际分布式测量和监控环境的要求。     

基于光纤复合架空地线温度应变的分布式覆冰监测实验研究

通过光纤温度应变测量实际挂网覆冰监测试验,对挂网情况和数据进行详细分析,提出了光纤复合架空地线温度应变测量的分布式覆冰监测方法,论证了基于布里渊传感技术的OPGW分布式覆冰监测的可行性及存在的不足,并提出了解决该技术不足的技术方案。     

OPPC线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感技术

建立了测量光纤复合架空相线(OPPC)线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感系统。针对OPPC以及50km的光纤测量距离,在人工覆冰室和室外分别进行了温度精度测量和温度分布测量试验,利用卷扬机给OPPC增加拉力,进行了OPPC线芯应力和表面应力分布测量试验,测量了布里渊散射频率的变化。结果证明:所建系统的温度测量精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈较好的线性关系;OPPC线芯光纤不能感知OPPC受到的拉力,此时无需对温度进行应力修正;敷设在OPPC表面的光缆可以满足工程测量OPPC应力的需求。     

高压电缆温度在线监测系统中热点位置研究

基于光纤的分布式温度测量系统是一种利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场的技术。文章介绍了用于高压电缆表面温度测量的光纤测温系统,建立了高压电缆的热路模型,分析了不同位置表面温度对电缆线芯温度计算结果的影响,给出了不同排列方式下光纤安装位置的指导性意见。     

城市电网高压电缆光纤传感在线监测技术比对试验研究

文中建立了用于高压电缆的温度在线监测的光纤传感系统,针对电缆不同部分的测量需求,采用不同的光纤传感原理分别进行了温度测量。通过模拟电缆隧道进行了有针对性的试验,试验结果表明,布里渊温度测量系统的精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈严格的线性关系;拉曼温度测量系统的精度可达0.5℃;拉曼温度测量系统适用于通过监测热点温升电缆局部缺陷;布里渊温度测量系统适用于电缆全段的温度测量,实现动态载流量;点式光纤光栅温度测量需要注意消除电缆温度变化导致形变的干扰。     

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...     

高压直流海缆综合在线监测系统研究

直流海底电缆在我国的应用尚处于起步阶段,运行经验不足,同时由于海底环境复杂,例行巡检困难,因此亟需对直流海缆的在线监测方法进行研究。分布式光纤技术是近年来发展的新型光纤传感技术,可实现对温度、应力等参量的在线测量。文章建立了基于分布式光纤传感技术的高压直流海底电缆综合在线监测系统,综合利用了分布式光纤的BOTDA,ROTDR以及Φ-OTDR原理,提出了布里渊频移解耦方案,可对直流海缆运行过程中的温度、应变、扰动等进行实时测量,同时该系统还融合了船舶AIS功能,实现对直流海缆区域内来往船只的监测及警告,保障了直流海缆的安全稳定运行。最后对该系统在南澳±160 k V直流海缆工程中的运行数据进行分析,验证了系统的有效性。     

基于单斜坡法的光电复合海缆温度、应变快速测量方法

介绍了海缆监测的必要性和基于光纤分布式传感的高压光电复合海缆在线监测系统。为了提高基于布里渊散射的海缆温度、应变测量的实时性,介绍了单斜坡法的原理并将其引入海缆在线监测方法中。给出了基于洛伦兹模型时单斜坡法布里渊频移的计算公式。基于数值产生不同信噪比的布里渊谱和实测裸光纤/海缆复合光纤的布里渊谱。比较了单斜坡法和基于扫频方式的谱拟合法的准确性和实时性,重点研究了布里渊谱不同信噪比和光纤沿线布里渊频移不同程度波动情况下工作点的选择问题。结果表明:单斜坡法可使布里渊谱测量时间减少到原来的几十分之一甚至更小,同时布里渊频移误差仅小幅增加。用于海缆温度和应变监测时单斜坡法工作点建议选择为光纤沿线布里渊频移的均值减去一半的线宽,所确定的工作点对不同信噪比和光纤/海缆复合光纤沿线布里渊频移常见程度波动情况均具有不错的适应性。     

基于光纤测温的电缆监测系统研究

在电缆的接头处,最容易出现过热现象,导致停电甚至电力事故的发生.提出基于光纤测温原理的电缆监测系统,利用分布式光纤测温原理,基于拉曼散射理论,实现对光纤铺设路径中电缆温度的监测.采集的温度信息传输到后台系统,实现电缆温度的实时监测,具有非常好的实际应用价值。     

基于神经网络与布里渊散射监测技术的线路覆冰计算方法研究

针对目前单纯采用点式覆冰监测终端对输电线路覆冰情况实时监测时,因终端续航时间短、摄像球机本身凝冰或结雾、拉力传感器难校准、终端安装维护困难、覆盖范围有限等造成覆冰效能低等问题,提出了一种基于神经网络与布里渊散射监测技术的线路覆冰计算方法。通过在OPGW线路两端安装布里渊传感器,测量布里渊散射信号的强度及频移,计算任意点光纤温度及应变,利用RBF神经网络对应变及气象参数建模,计算线路覆冰厚度。经系统运行数据证明,该方法能够有效结合气象参数修正OPGW应力法计算的覆冰厚度误差,提高覆冰监测效率及准确性。     

基于BOTDR的光纤复合海底电缆应变/温度监测

高压光纤复合海底电缆结构复杂、敷设环境特殊,日常巡检和状态检测实现难度大,利用分布式光纤应变和温度测量设备对其进行监测十分必要。为此,利用Brillouin光时域反射计(BOTDR)对110 kV光纤复合海底电缆中的复合光纤进行了应变和温度标定实验,比较了不同光纤Brillouin频移的应变/温度系数和初始频移的区别,给出了利用光纤中Brillouin频移分布曲线进行接续点精确定位的方法,对运行中的海缆进行了全面、实时、长期的状态监测和数据分析。结果表明:海缆光单元中不同光纤的Brillouin频移应变/温度系数基本相同,约为0.05 MHz/10-6和1.05 MHz/℃,但初始频移差别较大,变化范围约20 MHz;光路中接续点处的Brillouin频移变化明显,可作为定位依据;利用Brillouin频移监测海缆的应变和温度需结合海底地形、地质、洋流、环境温度、负荷电流等因素。     

应变光纤传感器测量数据的实时处理

介绍了如何利用美国ＮＩ公司的ＬａｂＶＩＥＷ软件开发实时处理应变光纤感器测量的数据，这种方法可以通过内插和ＦＦＴ（快速傅立叶变换）基本上实现对应变的实时测量，文章最后给出了一个利用ＬａｂＶＩＥＷ进行处理的程序。