光传感器在绝缘子盐密测试中的应用

随着电网容量、输电电压等级的提高,特别是空气环境的进一步恶化,电网防污闪工作形势依然十分严峻。光传感器输变电设备盐密在线监测系统是一种实时、在线、科学、准确的盐密监测方法。通过传感器采集的污秽信息可以计算得出绝缘子表面的盐密值、灰密值。     

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。     

光技术在输变电设备盐密在线监测系统上的应用

输变电设备的外绝缘盐密精确测量是指导设备清扫及防污闪管理工作的重点。文章首先介绍了光传感器的技术原理及盐密在线监测系统组成,然后介绍了光传感器在线盐密监测系统应用的情况,并对系统监测的盐密值进行了分析和研究。结果表明该系统可准确地在线测量输变电设备外绝缘的盐密。     

光技术在输变电设备盐密在线监测系统上的应用

输变电设备的外绝缘盐密精确测量是指导设备清扫及防污闪管理工作的重点.文章首先介绍了光传感器的技术原理及盐密在线监测系统组成,然后介绍了光传感器在线盐密监测系统应用的情况,并对系统监测的盐密值进行了分析和研究.结果表明该系统可准确地在线测量输变电设备外绝缘的盐密.     

双传感盐密在线监测系统的设计及结果分析

光传感盐密在线监测系统是一种新型的在线监测绝缘子污秽度的技术,而光传感盐密在线监测设备由于上方有遮挡,对雨水的反映情况不是很明显,导致光传感器测量到的盐密值几乎没有响应。本文对原有的设备进行了改进设计,即双传感盐密在线监测设备。当出现阵雨或暴雨对绝缘子有冲刷作用时,改进后的设备对测量数据有响应。通过对测量到的数据分析得出,测量得到的基础数据相差无几,而通过对比数据发现,上方传感器测量得到的测量数据符合绝缘子得到的测量数据的整体趋势,验证了本系统的必要性和可行性。     

基于改进支持向量机的绝缘子污秽度在线监测

针对传统绝缘子污秽度监测方法的不足,基于石英棒的光损耗原理,设计了光纤污秽传感器,通过实验测得温度、湿度、光功率衰减百分比与盐密的关系.利用改进的支持向量机对样本进行训练,通过大量数据比对,验证了该改进算法的准确性,较传统模型对数据的拟合度更高.在此基础上研制了污秽度监测终端,能进行温湿度及光功率数据的采集,并将采集的数据发送至后台.开发了输电线路绝缘子污秽度在线监测系统,可实现对采集数据的计算分析,得到实时盐密值及污秽度并绘制曲线图.测试结果表明,该系统实现了绝缘子污秽度的在线监测,为运行人员提供了参考.     

绝缘子表面盐密分布式测量系统的设计

输变电设备绝缘子表面严重的污秽状况会导致电网污闪事故,盐密值是唯一可以量化污秽水平的数值。传统的基于石英棒的光传感器系统测量盐密值虽然准确,但需要有电源支持,易形成放电端,破坏输电导体的电磁分布,并且整体造价较高。为此设计基于光纤缆的绝缘子表面盐密分布式无源测量系统。其利用光纤代替了石英棒,使用类比的方法,将裸光纤置于与绝缘子相同的环境中以便使光纤上的盐密值代表绝缘子的盐密水平。首先测量光在光纤传播过程中的光功率损耗值,然后将光损值、大气湿度、环境温度等可测值作为已训练成功的人工神经网络模型的输入值而求出盐密值。试验数据验证了该系统的可行性与测量的准确性,表明了盐密值对绝缘子周围电场的影响。与传统的基于石英棒的光传感器系统相比,该系统无需电源且无电子器件,消除了潜在的放电端,占地面积小,造价低廉,实地操作简单安全。     

光技术在线监测绝缘子盐密和灰密的实现及应用

为监测运行绝缘子的污秽度水平,基于介质光波导中的光能损耗理论和人工神经网络的数学建模,通过大量对比试验研究,设计、研制了光传感器监测终端,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数据监测中心,数据监测中心的工作站根据数学模型计算得到等值附盐密度(ESDD)和不溶物密度(NSDD)。该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。该监测系统经过试验验证及各地挂网运行,其测量结果与传统测量方法所得到的结果基本一致,盐密最大测量偏差为5.6%,系统测量准确度和抗扰度性能满足标准要求。研制的ESDD和NSDD在线监测系统为国内外首创,为运行部门实时掌握输变电设备外绝缘水平提供了一种行之有效的手段。     

PM_(10)与绝缘子积污特性的关系研究

为研究PM10与绝缘子积污特性之间的关系、掌握绝缘子表面积污特性,笔者将PM10、污秽(盐密、灰密)及微气象在线监测技术应用于输电线路中。开展对现场运行中PM10、绝缘子污秽(盐密、灰密)及环境温湿度在线监测数据的分析研究,建立了PM10、绝缘子表面污秽度(盐密、灰密)和环境温湿度等因素之间的相互关系模型,提出了PM10与绝缘子污秽度(盐密/灰密)之间存在明显的线性对比关系模型。研究结果表明,笔者设计的PM10、盐密、灰密在线监测装置,能够准确地反应现场绝缘子的污秽状况,能够为线路清扫提供准确判据,对逐步实现电网状态检修具有积极意义。     

极寒条件下基于光传感的绝缘子污秽在线监测技术

目前常规的污秽在线监测系统只能在常温常压下正常工作。对于极寒地区,如我国东北和内蒙古东部冬季常出现-40℃以下的极端低温天气,将严重影响在线监测系统的正常运行。因此,研制了极寒条件下绝缘子污秽在线监测系统。首先,对比了目前主流污秽监测用传感器的优劣,并进行了低温试验,选择光学传感器进行污秽监测;随后,结合极寒条件下的特点,研究了盐密灰密测量技术、保温措施以及稳定供电技术,进行了极寒条件下绝缘子污秽在线监测系统研制;最后,进行了相关的试验和挂网运行研究,结果表明保温措施可行有效、稳定供电技术可以在极寒条件下正常运行、研制的设备可以稳定运行,盐密值和灰度值的测量准确度均在±10%范围以内。     

基于光传感器技术的500kV交直流输电线路盐密在线监测研究及对比分析

为分析四川典型地理环境交、直流线路积污特性,掌握交、直流线路积污规律,应用光传感器盐密在线监测技术对途经四川地区的±500 kV德宝直流0064号杆塔、0387号杆塔、500 kV坡山二线交流012号杆塔、500 kV资洪一线交流043号杆塔盐密进行在线监测,数据分析结果表明光传感器盐密在线监测装置能准确反映现场污秽变化,实现了交、直流线路盐密实时在线准确测取,为四川地区交、直流线路积污特性分析提供了数据支撑,为掌握四川地区交、直流线路积污规律提供了科学的技术手段。     

大雾对输变电设备外绝缘的影响不容忽视

我国输变电设备外缘多次发生严重雾闪事故，大气环境受污染，雾巳非清洁，因雾的影响外绝缘等值附盐密度有所增加，造成雾闪事故。     

一种基于概率分布的纵联差动保护通道时延模型

电流差动保护对数据传输实时性提出了很高要求,过大的传输延迟有可能造成继电保护设备的拒动或误动,保护通道的组织结构和通信设备的差异导致了通道延时具有明显的不确定性。分析了保护信道延迟的影响因素,以通信设备的延迟时间概率密度分布函数为基础,研究了基于概率分布的纵联差动保护信道随机延时模型。该模型能够反映实际通道延时的不确定性。进一步给出了继电保护设备误动和拒动的概率确定方法。研究结果可以作为电力系统继电保护通道优化配置的参考。     

无源光网络和工业以太网交换机技术在配电网分布式控制中的应用研究

根据配电网分布式控制业务的特点及对通信系统的要求,采用光纤通信方式,给出无源光网络（Ethernet passive optical network,EPON）和工业以太网交换机技术用于配电网分布式控制的解决方案,并对系统实时性要求进行分析计算,给出工程应用中具体设备及时延需求估算系统最大节点数量的关系式;最后,将该关系式用于配电网自动化实时传输时延要求和IEC61850标准中面向通用对象的变电站事件（generic object oriented substation event,GOOSE）报文传输延时要求的计算,计算结果表明2种技术均满足系统实时性要求。     

基于RBF网络的盐密光纤在线监测系统的研究

针对传统等值附盐密度（盐密）测量方法的局限性,结合现有的光纤技术,开发了一套绝缘子盐密在线监测系统。通过对光纤通路中光功率衰减与光传感器表面附着盐分、环境温度、相对湿度等复杂关系的研究,建立了以光通量衰减、相对湿度和尘埃比率作为输入,盐密作为输出的RBF神经网络模型,该模型较好地解决了具有严重非线性的复杂系统的建模和控制问题,采用正交最小二乘（OLS）算法对模型进行训练,模型输出准确度较高。同时应用该建模结果开发了适于现场使用的盐密在线监测系统,数据监测中心的工作站根据神经元网络模型计算得到盐密值,并最终生成盐密的参考曲线图。     

Optical voltage and current sensors used in a revenue meteringsystem

The authors discuss the development of an optical voltage sensor as part of an all optical sensor based revenue metering system. The magnetooptic or Faraday effect was used to implement a magnetooptic voltage transducer (MOVT) to measure voltage by sensing the current flow through a capacitor connected from a 161 kV transmission line to ground. The current sensor was a magnetooptic current transducer (MOCT) developed previously. The design of the voltage sensors using the magnetooptic effect allows the implementation of a revenue metering system using all optical sensors. This method of measuring voltage was previously unproven. The components of the all optical sensor revenue metering system, the site installation, and the data acquisition system used to monitor the system are described. Decisions leading to the design of the MOVT are discussed