光纤光栅解调技术在电力系统中的应用

实现对电力设备的温度监测是电力系统安全与稳定的重要保障。文章比较了光纤光栅传感器和传统传感器的性能,介绍了光纤光栅传感器的工作原理,设计并实现了基于可调谐F-P滤波器的光纤光栅波长解调系统,并就光纤光栅解调技术在高压开关柜、电力电缆、高压变压器绕组等电力系统设备温度监测中的应用进行了介绍。     

基于光纤光栅应变传感器的架空输电线弧垂实时监测

利用光纤的应变与Bragg波长的对应关系,分别得出了架空输电线悬点等高以及不等高条件下的输电线弧垂计算方法;提出了一种基于光纤布拉格光栅（fiber Bragg grating,FBG）应变传感器的架空输电线弧垂实时监测方案,通过监测线路的应变值,可以获得线路的实时弧垂值。仿真计算结果表明,本方案可实时监测10 m以上的弧垂变化,且能够支持16 mm的弧垂测量精度,具有较高的工程应用价值。     

高精度光纤光栅振动解调系统研究与应用

为实现工程系统中对振动信号的检测,提出了一种基于衍射光栅的光纤布拉格光栅(FBG)振动解调系统。解调系统通过色散成像原理获取传感器反射光谱,由所设计的嵌入式单元进行信号处理,并通过专用的上位机解调软件完成数据处理与分析。将系统封装为解调仪器,能实际应用于振动信号的探测。所设计的系统波长解调范围为1 525～1 570 nm,波长重复性可达±1 pm,分辨率为0.5 pm,可实现8通道复用测量,最高光谱解调速度可达10 kHz。实验结果表明,该FBG振动解调系统能够高精度测量不同频率与幅度的振动信号,最小可探测应变约为0.319με/Hz^1/2,在结构安全监测等领域具有重要的应用前景。     

光纤光栅测温系统在变压器绕组热点温度在线监测中的应用

简要介绍了变压器绕组热点温度在线监测的重要性,对目前测量变压器绕组热点温度的几种测量方法进行了分析和比较,在此基础上提出将光纤光栅温度传感器粘贴在绕组表面进行测温的方法,并得出了具体的实验数据.     

光纤光栅测温在变压器油温监测中的应用

介绍光纤光栅测温的基本原理,及其在变电站主变温度测量中的应用,并对光纤光栅测温仪的功能扩展提出一些建议。     

光纤光栅传感器在电力电缆测温系统中的应用

温度监测是预防电力电缆大量使用引发事故的常规方法,通过对国内外4种常用电力电缆测温技术的分析,认为光纤光栅温度传感技术抗电磁干扰能力强,布置灵活,可实现多目标温度的快速准确测量;阐述了光纤光栅传感器的测温原理;实际应用表明,利用光纤光栅传感器监测电力电缆温度安全可靠、精度高、监测距离远.     

光学振动监测系统在发电机在线监测方面的应用与实践

发电机定子绕组端部在线振动监测是保证发电机安全运行的重要措施，具有很高的技术难度。本文介绍了光学振动测量系统在发电机定子绕组端部振动在线监测方面的发展现状，以及在一台国产200MW汽轮发电机上的实践应用结果。     

输电线在线监测项目流程化高效管理

通过CMMI的项目管理方式,实现对华北电网输电线在线监测项目的流程化高效管理.文章阐述了华北电网输电线在线监测系统的背景以及对项目需求管理的测试方法;分析了CMMI的项目管理方式如何应用于华北电网输电线在线监测系统以及引入配置管理方案在项目中的高效作用;对缺陷的跟踪及分布用图表进行了实例分析.     

光纤光栅传感器在变压器多参量智能监测中的应用研究

随着变压器向超高压、大容量、智能化方向发展,现有的监测方法无法准确捕捉变压器运行状态中的潜在故障。基于光纤光栅传感器的原理,提出了一种用于智能变压器多参数监测的光纤光栅温度和油位传感器。对温度传感器和油位传感器进行设计,通过试验分析了所设计传感器的特性,并对试验数据用最小二乘法进行拟合。结果表明,变压器温度与温度传感器波长之间存在良好的线性关系,温度灵敏度为10.275 pm/C,拟合度为0.99765。同时,变压器油位与油位传感器波长也存在良好的线性关系,加压和降压灵敏度分别为4.538nm/MPa和4.638nm/MPa,加压和降压拟合度值分别为0.99956和0.99927,可满足智能变压器多参量的监测要求。     

输电线路导线舞动在线监测系统设计

分析了目前各种输电导线舞动在线监测系统优缺点的基础上,提出了一种基于位移传感器、加速度传感器的输电线路导线舞动在线监测系统的设计方案。该方案利用无线通讯技术,通过布置输电线路上的无线传感器网络和杆塔监测分机,实现对输电导线舞动的定性与定量分析。根据输电导线的舞动机理以及前期的相关数据,实现了该系统的理论仿真,并且在本文中给出了相关的仿真结果。     

输电线路在线监测力学传感器的设计及应用

基于力学传感器精度、强度的要求,设计了输电线路覆冰在线监测力学传感器.通过有限元分析其应变、应力,对传感器进行结构优化,提高其抗弯矩的强度.对传感器进行信号处理,将传感器的物理信号变换为数据采集、控制过程的电信号,从而完成对覆冰导线重力的检测.该传感器已在紫拉线直流400 kV输电线路安装运行.     

输电线路在线监测系统应用和管理平台

输电线路是智能电网的重要组成部分,为了保证输电线路的安全运行,部分网省公司现已建成雷电、覆冰、污秽、气象、微风振动等线路运行状态监测相关系统。通过研究输电线路在线监测系统的应用和管理信息平台,结合设计目标,完成了系统总体架构设计,并通过将电网输电线路监测装置采集的信息及各监测系统应用产生的应用结果信息进行融合存储,构建了完整的输电线路运行状态信息数据平台。系统还运用相关算法对传感器可靠性进行评估,在平台基础上设计了按时间特性分层的输电线路故障预警、线路故障分析、监测数据挖掘分析、线路运行状态评估、线路运行环境评估等高级应用功能,做到了自动、及时地向不同管理职责的用户分级预警汇报,能避免重大事故的发生,保障电网稳定运行。     

无源光网络技术用于输电线路监测的研究

针对输电线路监控系统的带宽要求增长及无线传输不稳定等困难,结合成熟的无源光网络（passive optical network,PON）技术,设计一种可用于监测高压输电线路及塔/杆的装置。该装置利用高压输电线路感应提供电源,并结合无源光网络技术中的总线型拓扑来回传采集信息。通过对传输场景的建模分析,提出监控功能、电源模块分离设计,以便为外部监控设备提供传输通道和电能,或利用外部电源,能够整合输电线路监测领域的现有资源,减低运维成本,提高监测传输质量。     

输电线路在线监测系统深化应用实践

输电线路安全稳定运行是整个电网正常运行的前提和保证,对输电线路、杆塔、特殊地段进行远程在线监测显得尤为迫切。文章介绍了一种输电线路在线监测系统,利用数据统计分析,采用关键绩效指标法考核指标,深化供电公司输电线路在线监测系统的应用,进一步保障系统的长期有效运转,确保供电公司输电安全。     

智能电网输配电线路在线监测与故障诊断综合系统

随着国家智能电网建设的规划与实施,在线监测技术作为智能输电的关键技术之一,也在朝着智能化的方向发展。基于这一思想,研发了覆盖全国各网省公司的输电线路综合在线监测系统,简述了其系统构成及技术特点,建立了覆冰厚度、舞动机理、绝缘子污秽分析等数学模型,并给出了监测主副分机的具体设计方法。     

输电线路架空地线防振锤滑跑的分析

为了减少架空输电线路架空地线防振锤滑跑对线路安全运行的影响,降低故障的发生率,通过深入分析输电线路架空地线防振锤滑跑缺陷,结合工作实际,制定并改进了应对措施,研制了专用的消缺工器具。     

高压输变电设备绝缘子盐密的在线监测

介绍了目前国内2种常用的输变电设备防污监测手段,分析了这2种手段的优点和不足之处,并在此基础上介绍了一种新型的光传感器输变电设备在线盐密监测系统。该系统利用现场安装的数据监测终端,采集现场的温度、湿度以及光能参数等,通过GSM(或GPR、CDMA)的数据通信模块将现场采集的数据发送到盐密监测中心,监测中心的工作站根据数学模型计算得到盐密数据。系统采用数据库技术进行数据管理,可实现自动、连续在线监测绝缘子污秽状况。该盐密监测系统经过长时间的理论研究与现场挂网运行,所测量的结果与传统的等值盐密法所测得结果基本一致,符合现行国家标准的要求。     

在线监测技术在输电线路管理的应用

通过阐述输电线路在保证电网安全稳定中的重要作用以及对目前线路在线监测技术和原理的介绍,结合国家电网公司正在全面实施的SG186生产管理系统功能,提出了在原有线路工作管理模式下,应用在线监测技术提高输电线路状态监测和管理水平的具体工作模式和工作步骤,并对生产管理系统中状态评价中心的功能提出了完善和改进建议,为新形势下的输电线路管理工作提出了更加高效、精确的工作新思路和实现方案。     

架空输电线路覆冰监测用光纤光栅风速传感器的研制

风荷载测量是输电线路覆冰监测的重要组成部分,为解决现有输电线路覆冰在线监测系统中风速测量传感器需要现场电源,易受电磁干扰,不能实时测量风速,需要无线传输模块等缺点,开发了基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的风速传感器,此传感器利用粘贴有 FBG 的等强度梁对风速产生的压力进行测量.鉴于温度对光纤光栅应变测量有较大影响,采用在等强度梁上下 2 侧对称粘贴光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感的问题.对所研制的传感器进行了温度影响试验和风洞试验,试验结果表明,温度造成的传感器测量误差小于±5 pm,传感器线性度良好,测量误差小于±0.5 m/s,经计算由风速测量误差引起的冰荷载测量相对误差小于 2.14%,这些参数满足现场监测的要求.