基于FBG的电力铁塔塔身主梁受力形变研究

电力铁塔作为电力输送的支柱,其安全可靠性直接关系到整个电力系统的安全域经济运行。然而在各种自然因素的影响下,铁塔塔身主材的应力会加大,这可能会造成铁塔发生压坏、拉坏、扭坏等现象。研制了电力铁塔的塔架模型,将4只光纤Bragg光栅(FBG)分别安装于塔身主材2根左平面桁架的表面和2根右平面桁架的表面,测点分别位于4根主材的1/2处。通过荷载改变塔身主材所受内力,使得各根主材发生挠度变化,从而导致粘贴其表面的FBG产生波长移位。荷载试验表明:在对铁塔塔身主材进行加载和卸载时,位于铁塔塔身主材的4个测点的FBG的实验灵敏度分别为5,6,7,6pm/kg,重复性误差为1.9%,2.6%,3.2%,1.2%FS。     

基于10 Gbit/s器件的40 Gbit/s IM/DD-OFDM 40 km单模光纤传输

随着通信技术的快速发展,如何在有限的带宽下实现信息的低成本、大容量的传输引起了人们的广泛关注。文章描述了在40 km单模光纤上采用 IM/DD(强度调制/直接检测)和 OFDM(正交频分复用)技术的40 Gbit/s 光传输系统的设计,实验中使用的是10 Gbit/s级别的 EML(电吸收调制激光器)和 APD(雪崩光电二极管)。通过 MATLAB编程软件实现相关算法,利用 VPI仿真软件对系统进行仿真,并对实验结果进行了分析,验证了 OFDM技术在未来低成本高速率的光传输网络中应用的可行性。     

光纤电流传感器在智能电网中检测原理的研究

在智能电网中,电流测量是电力系统中继电保护、电能计量、系统监测和系统分析的关键,其测量的精度与可靠性直接关系到电力系统能否安全、可靠和经济地运行。文章比较了电磁式电流传感器和光纤电流传感器的性能,介绍了目前3种最主要的光纤电流传感器的测量原理,并指出其各自的优点及存在的问题。同时,综述了国内外关于光纤电流传感器的最新研究现状及进展,最后对光纤电流传感器的应用和研究前景进行了展望。     

故障指示器系统有效性研究

为验证配电网故障指示器系统的有效性,在某10 kV线路开展配电线路人工单相接地试验.选择中性点经消弧线圈接地和中性点不接地的10 kV配电系统,采用人工方式使10 kV线路产生单相接地故障,在此状况下验证配电网故障指示器系统是否正常翻牌和报警,通信是否正常,系统主站的显示是否正确.通过记录分析故障前后的故障指示器系统运行情况,对配电网故障指示器系统进行有效性分析,对故障指示器系统使用中存在的问题进行分析,对系统应用、建设和运维中需要解决的关键问题提出建议.     

Rogowski线圈的FBG电流传感器研究

电流是电力设备进行计量、监控和保护的重要参量,对其准确测量是电力系统安全、稳定、可靠和经济运行的保证。研制了一种Rogowski线圈、叠堆压电陶瓷和光纤Bragg光栅组合成的测量大电流的电流传感器。利用Rogowski线圈把高压侧大电流线性地转换为低电压,输出电压加在叠堆压电陶瓷上,由逆压电效应,叠堆压电陶瓷伸缩带动光纤Bragg光栅伸缩,将叠堆压电陶瓷的应变线性转换为光纤Bragg光栅的中心反射波长的移位,增加温补光栅消除环境温度的影响,通过测量光纤Bragg光栅中心反射波长的移位来测量电流的大小。测试结果表明,该电流传感器的灵敏度为0.071 8pm/A,非线性误差为3.47%FS,滞后误差为4.17%FS,重复性误差为4.17%FS。     

输电铁塔塔身光纤光栅结构监测与时序融合研究

输电铁塔多处复杂地质结构,受不同地质灾害、风作用等影响易发生压坏、倒塔等现象,严重威胁电力系统稳定运行。常规目视巡视方法经济损耗大,不能及时发现问题。选取具有三层横担形式的双回路直线型输电塔,通过对输电塔ANSYS仿真分析获得应力分布。采用一种基于光纤Bragg光栅（FBG）传感网的输电铁塔在线监测系统测得塔身应变数据。通过分批估计与基于标准差的加权平均时序融合分析处理方法分别对4只FBG应变传感器在近半年采集的样本数据进行了融合,得到4支FBG应变传感器的时序融合值为：61.67με、61.37με、61.97με、61.82με。融合后的值可用于提高损伤识别的准确率,常规的目视巡视方法得到改善。     

Rogowski线圈的FBG电流传感器研究

电流是电力设备进行计量、监控和保护的重要参量,对其准确测量是电力系统安全、稳定、可靠和经济运行的保证。研制了一种Rogowski线圈、叠堆压电陶瓷和光纤Bragg光栅组合成的测量大电流的电流传感器。利用Rogowski线圈把高压侧大电流线性地转换为低电压,输出电压加在叠堆压电陶瓷上,由逆压电效应,叠堆压电陶瓷伸缩带动光纤Bragg光栅伸缩,将叠堆压电陶瓷的应变线性转换为光纤Bragg光栅的中心反射波长的移位,增加温补光栅消除环境温度的影响,通过测量光纤Bragg光栅中心反射波长的移位来测量电流的大小。测试结果表明,该电流传感器的灵敏度为0.071 8pm/A,非线性误差为3.47%FS,滞后误差为4.17%FS,重复性误差为4.17%FS。