沿线布里渊频移大范围波动下分布式光纤传感扫频范围选择及误差估算

为了提高光纤沿线大的布里渊频移波动情况下基于布里渊散射的分布式光纤传感的准确性,基于实测220 kV光纤复合架空地线中光纤沿线的布里渊谱展示了此时扫频范围选择的困境.基于数值产生布里渊谱和实测布里渊谱研究了不对称的扫频范围对布里渊频移误差的影响,发现如果较短侧扫频范围不小于ΔvB,则扫频范围偏差对谱拟合算法算得的布里渊频移的准确性没有明显影响,此时布里渊频移误差与对称情况下的布里渊频移误差近似相等.基于大量数值产生布里渊谱计算获得考虑不同扫频范围、扫频点数、信噪比和线宽下布里渊频移误差的估算公式,并采用不同信噪比、扫频范围、扫频点数、线宽及扫频范围对称与否时的实测布里渊谱进行了验证,结果表明估算公式的误差约为8％.研究工作为提高光纤沿线布里渊频移大范围波动情况下基于布里渊散射的分布式光纤传感的准确性和温度、应变测量误差的估算奠定了基础.     

受拉力的OPGW内部光纤应力应变分析

BOTDR是一种新兴的可用于电力系统中OPGW光缆光纤应变监测的技术。探讨了基于BOTDR对OPGW内部光纤应力应变进行检测的方法,并利用BOTDR研究了OPGW内部光纤在不同拉力条件下的布里渊散射的频移变化,找出了BOTDR光纤可测应变的起点和与OPGW拉力的对应关系,通过试验发现同一OPGW内不同光纤的应变系数基本相同。     

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。     

基于应变分析的光纤复合架空地线覆冰荷载监测北大核心

根据光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)的结构构成特征,提出了基于应变分析监测光纤复合架空地线覆冰荷载的方法。建立了光纤温度、应变与OPGW覆冰厚度的之间关系的理论模型。研究分析了OPGW的应力、温度与其内部光纤的温度、应变之间的关系;试制了基于布里渊光时域反射仪的覆冰监测系统,搭建了仿真实验平台,验证了本文覆冰监测理论模型的准确性和适用性。将该方法应用于实际线路,通过对比其他覆冰监测数据验证了基于应变分析的光纤OPGW覆冰荷载监测方法的可行性和实用性。     

基于应变分析的光纤复合架空地线覆冰荷载监测

根据光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)的结构构成特征,提出了基于应变分析监测光纤复合架空地线覆冰荷载的方法。建立了光纤温度、应变与OPGW覆冰厚度的之间关系的理论模型。研究分析了OPGW的应力、温度与其内部光纤的温度、应变之间的关系;试制了基于布里渊光时域反射仪的覆冰监测系统,搭建了仿真实验平台,验证了本文覆冰监测理论模型的准确性和适用性。将该方法应用于实际线路,通过对比其他覆冰监测数据验证了基于应变分析的光纤OPGW覆冰荷载监测方法的可行性和实用性。     

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。     

750 kV官东Ⅰ线架空地线感应电压和环流的仿真计算

目前超高压架空输电线路普通地线基本上按分段绝缘,光纤复合架空地线按逐基杆塔接地运行.应用EMTP程序对750 kV官东Ⅰ线架空地线的感应电压和环流进行仿真计算,并分析了导线负荷、普通架空地线长度、土壤电阻率和线路短路电流对普通架空地线的感应电压和光纤复合架空地线环流的影响.     

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。     

光纤复合架空地线机械计算的探讨

从理论上阐述了光纤复合架空地线在大气过电压情况下,如何满足规程规定的导地线距离的要求。介绍了光纤复合架空地线的架线形式,提出了实际工程中按耐张型悬挂方式的光纤复合架空地线应力的求解方法,并对弧垂观测档的选取进行了探讨。通过此方法计算在大气过电压情况下的弧垂曲线,能满足工程需要。     

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。