基于OPGW光偏振态的输电线路雷击点定位方法

针对目前输电线路经常遭受雷击且雷击点无法精确定位问题,提出了一种基于光纤复合架空地线(OPGW)光偏振态的新型雷击点定位方法。该方法利用OPGW内部通信光纤作为传感器,通过变电站一端的监测主机向光纤中发射稳定探测光,通过检测OPGW内部光纤中传输光的偏振态变化判定雷击点位置。并模拟了雷击OPGW试验,对雷击时OPGW内部通信光纤中传输光由于Faraday效应引起的偏振态突变信息进行研究,并采用改进奇异值算法结合小波分析方法提取雷击点处的偏振态突变量传到偏振解调设备中的时刻来进行故障点定位。多次试验结果表明,该方法的定位误差均≤1%,且不受传统定位方法中线路参数、行波波速等条件的约束,定位时只需OPGW内部通信光纤不受损坏,即可较准确地找出雷击点的位置,具有较高的定位精度和可靠性,为实际输电线路上的雷击点检测与定位提供了新的思路。     

基于OPGW光传感输电线路雷击波形特点分析

光纤复合架空地线(OPGW)以其独特的优越性在电力系统智能状态监测领域得到了快速发展和应用,文章对OPGW光偏振态雷击故障定位方法中光纤传感雷击信号波形问题进行研究。首先利用ATP-EMTP软件建立输电线路模型仿真得到雷击OPGW时的电气数据,然后基于法拉第磁光效应原理将电信号转换为OPGW内部光纤中的光偏振态信号,此方法可用于仿真计算出雷击OPGW时光信号传播数据。实际输电线路上安装的OPGW雷击定位系统数据验证了仿真结果的准确性,结果表明OPGW光传感输电线路雷击波形受雷电流大小影响较大且不同于传统的电流行波雷击波形。     

基于OPGW的输电线路落雷检测与定位研究

利用OPGW(光纤复合架空地线)内光纤的法拉第磁光效应,研究了基于光纤的输电线路OPGW上雷击信号检测与定位的可行性,开发了相关设备,并进行了一系列实验。结果表明,通过检测OPGW中传输光信号的变化有可能实现OPGW上的落雷监测,并对雷击点进行定位,为输电线路的防雷设计和改造提供更多有用信息。     

特高压环境OPGW雷击试验标准研究

光纤复合架空地线(OPGW)是构建电力系统通信的主要线路,目前常规OPGW已经在电力系统中大规模运用,在500 kV及以下电压等级线路中,其对电网保护有积极作用。在特高压环境下,常规OPGW能否适应特高压环境并正常运行,国内外的研究尚属空白,尤其是相关的标准和针对特高压环境的试验研究都还欠缺。对特高压输电线路OPGW耐雷击性能进行试验研究,确定了特高压输电线路OPGW耐雷击性能的试验方法与判定标准。     

融合行波时频信息的HVDC线路雷击点与短路故障点不一致时的定位方法

雷电流在输电线路传播时,可能导致线路的绝缘薄弱环节被击穿,发生短路故障,此时现有时域行波测距算法只能获取雷击点位置而无法获取精确的故障距离。因此,针对高压直流输电线路雷击点与短路故障点不一致的情况,提出一种综合利用输电线路两端电流行波的时域信息和频域信息的故障定位方法。该方法首先根据线路两端故障电流行波的时域信息判断雷击点位置,然后利用雷击点与短路故障点存在的位置关系判断输电线路短路故障点位置区段,最后根据线路双端或单端的故障电流行波固有频率计算短路故障点距离。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法在高压直流输电线路雷击点与短路故障点不一致情况下对短路故障点定位精度高,且不受雷击点与短路故障点位置、过渡电阻及噪声干扰的影响,具有良好的适用性和实用价值。     

基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法

输电线路大多架设在野外,受自然灾害影响范围较大、程度较深,而覆冰灾害给电网带来的经济损失尤为严重。在分析现有覆冰监测装置的基础上,提出了基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法。该方法以OPGW光缆内部光纤作为传感器,采用光纤布里渊散射技术,结合覆冰广域监测原理模型,分析覆冰与线缆温度变化关系,利用有限元分析软件对OPGW覆冰与未覆冰状态的缆线温度变化进行了热力学仿真。为验证该方法监测的性能及可靠性,在覆冰实验基地进行了现场模拟挂塔试验,试验结果表明,基于OPGW的输电线路覆冰监测能够准确定位和识别覆冰区段与未覆冰区段,实现输电线路覆冰广域监测。     

避免OPGW遭受雷击改进架设方法的建议

OPGW光缆是输电线路架空地线,也是电力通信(调度指挥、生产管理、继电保护、调度自动化信息等)传输线路.与输电线路另一根架空地线相比,OPGW容易遭雷击毁.文章通过雷击案例,从架设方法入手,分析了引起雷击的因为,并提出了终端杆(塔)完成OPGW光缆与普通光缆接续,直接埋(架)设至变电站的方法,避免OPGW光缆在门型架引...     

架空地线复合光缆雷击断股机理和耐雷水平的提高

架空地线复合光缆（OPGW）作为电力系统的重要组成部分,广泛地应用在架空输电线路上,兼具着架空地线和光纤通信双重功能,在电力系统中起着防雷保护和传输信息的作用。通过OPGW光缆雷击断股现象和雷击断股机理的分析,得出OPGW光缆雷击断股的内因和外因。并从输电线路的设计、OPGW光缆的选型设计和运行维护等方面综合考虑,对如何提高OPGW光缆的耐雷水平作一些探讨。     

OPGW光缆雷击断股机理和耐雷水平的提高

OPGW光缆在作为电力系统的重要组成部分时，兼具了架空地线和光缆的双重功能，在电力系纲中起着防雷保护和传输信息的作用。但在作为架空输电线路的避雷线时，OPGW光缆遭到雷击的事故在所难免，而且易出现雷击后的断股断芯现象，这给信息传输作用的担纲构成严重威胁。文章通过对OPGW光缆雷击断股现象和雷击断股机理的分析，对如何提高OPGW光缆的耐雷水平做了一些探讨乖研究。     

特高压交流试验基地用OPGW的设计与应用

根据特高压光纤复合架空地线(OPGW)光缆的机械性能、短路电流热容量及耐雷击性能要求和系列设计选型研究,中天日立自主研制设计了特高压OPGW,并提供给特高压试验基地使用。该OPGW光缆采用20.3%IACS全铝包钢绞合不锈钢管结构,外层单丝直径为3.75mm。当前已在特高压交流试验基地成功带电运行,OPGW光缆和配套金具附件满足特高压输电线路的防雷、防振、防舞等技术要求,故可以在1000kV特高压交流试验示范工程中推广使用。     

OPGW运行中几个关键问题的讨论

根据三峡水利枢纽工程成套设备研制项目中500 kV输电线路工程用光纤复合架空地线(OPGW)研制报告,对主干线路和大跨越线路用的OPGW,在运行中的几个关键问题,如防振、雷击、短路电流容量和舞动等进行讨论,并给出试验数据和分析结果,供有关人员的参考。     

基于平滑阈值函数的分布式光纤雷击定位方法

分布式光纤线路经常暴露在复杂的地形条件下,长时间经受雷击等自然因素的侵害。光纤信号传输过程中伴随着扰动信号以及噪声干扰,不能准确监测到输电线路的实际运行状态,进行故障准确定位。针对分布式光纤网络雷击定位准确度不高的问题,构造了一个新的平滑阈值函数。该阈值函数整体平滑连续可导,提高了去噪后信号的质量。通过该函数对输电线路监测的温度信号进行小波去噪,得出线路的沿线分布准确温度值并对故障位置进行精准定位。仿真结果表明,平滑阈值函数相比于传统阈值函数,可以获取更优良的去噪效果,提高了传输信号的信噪比,降低了均方根误差。改善现有电力系统网络雷击故障定位检测精度的不足,提高排除线路雷击故障的精确度,减少故障定位所需的时间。     

浅析OPGW光缆进站的接地和固定

把光纤放置在架空高压输电线的地线中,用以构成输电线路上的光纤通信网,这种结构形式兼具地线与通信双重功能,一般称作OPGW光缆,全称Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire(也称光纤复合架空地线)。OPGW光缆架设在杆塔顶部,不管是从架设高度还是防电腐蚀性能方面技术都很成熟,OPGW具有较高的可靠性、优越的机械性能、成本也较低等显著特点,因此被广泛使用于电力系统通信传输介质中。     

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。     

改良型OPGW光缆在特殊电力线路中的应用探讨

文章分析了特殊输电线路对线路实时监测的通信需求,从结构上研究了传统的OPGW光缆不能灵活开断以满足线路需求的原因,在此基础上,文章提出一种新的OPGW光缆结构-改良型OPGW光缆,并从材料结构、实际操作方面对该新型光缆在特殊输电线路中的应用进行可行性分析.     

智能电网输电线路走廊通信系统

针对当前输电线路在线监测需求,提出一种高压输电走廊的通信方案,组建了光纤复合架空地线OPGW光网络、2G/3G无线蜂窝网络紧耦合的无线Mesh网络。实现了网络拓扑容错、全网时钟同步。同时,针对输电线路环境特征,提出了无线信道分配,Qo S路由,业务调度技术;该通信方式满足了输电走廊中对电力信息传输的实时性、可靠性要求。     

复合阻抗在减小OPGW电能损耗中的应用研究

为减小输电线路OPGW地线电能损耗,提出了OPGW地线加装复合阻抗接地的方法。理论计算和PSCAD仿真试验表明,通过加装复合阻抗可以减小OPGW地线上的环流,降低OPGW地线电能损耗。仿真试验校核了安装复合阻抗后短路情况下OPGW的热稳定性和雷击情况下OPGW的泄流能力,以及复合阻抗对线路零序电流保护的影响,表明加装复合阻抗不会对线路短路故障时保护的正确动作造成影响。     

输电线路复合光纤架空地线接地调查及改进措施

复合光纤架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)由于具有防雷和光纤通信功能,在输电线路上得到了广泛应用。电网实际架设情况中,常常存在接地方式不规范现象,本文在调研输电线路OPGW接地系统现状的基础上,针对OPGW接地方式中的多种情况进行了雷击实验及结果分析得出,采用逐塔接地的OPGW以及分段绝缘、一点接地的普通地线方式使得OPGW容易遭受雷击,严重的情况下会造成OPGW断股。针对实际架设情况与实验结果,给出了接地系统的整治及改进建议。     

选择光纤复合架空地线和良导体地线应注意的问题

光纤复合架空地线(OPGW)的架设依附于电力线路,是具有普通架空地线和光纤通信能力双重功能的特种光缆。除应遵照架空输电线路设计规范进行设计外,还应满足OPGW的设计技术规定。通过对OPGW和良导体地线短路电流能力、抗雷击断股能力分析及对过载能力计算和比较,提出了在选择OPGW和良导体地线时应注意的几个问题。     

输电线路雷击故障情况下的短路点定位方法

输电线路雷击故障情况下,由于雷电流幅值差异较大,有可能导致雷击点与短路点位置不同,这就影响了行波测距的精度。此时,雷电波在短路点发生反射,而利用雷电波和短路点反射波到达的时间差可以计算雷击点与短路点的间距。基于上述分析,提出在已知雷击点时,通过计算雷击点与短路点的相对位置,从而实现对短路点定位的新方法。同时也分析了可能影响该短路点定位的相关因素。EMTDC仿真及实例验证证明了所述短路点定位方法的正确性。