光电工程, 2016, 43 (10): 6, 网络出版: 2016-12-08   

光纤布里渊分布式输电线路覆冰识别技术

Optical Brillouin Distributed Ice-coating Identification Technology on Transmission Line
作者单位
1 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,武汉 430074
2 武汉大学 电气工程学院,武汉 430072
3 国网新疆电力公司电力科学研究院,乌鲁木齐 830011
4 中国电力科学研究院,武汉 430074
摘要
本文研究了基于光纤布里渊散射的光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)覆冰识别技术,在热力学理论推导的基础上,使用Comsol Multiphysics 软件对导线温度分布进行有限元仿真分析,最终得出覆冰区段较非覆冰区对环境温度变化迟滞的结论,并根据一段时间内缆线温度变化识别出输电线路覆冰状况。基于研究结果,本文在布里渊时域反射计的基础上设计了一套基于光纤布里渊散射原理的分布式光纤覆冰识别系统,解决传统监测系统电源不足、电磁干扰等问题,并在昭通挂网运行,监测范围达到75 km,温度监测精度达到±2 ℃。
Abstract
Icing identification technology of optical fiber composite overhead ground wire (OPGW) is studied based on fiber Brillouin scattering. Thermodynamic theoretical derivation of identification technology is given, and then temperature distribution of conductor is simulated with the finite element method by Comsol Multiphysics. And the results show that icing area is dull to the change of ambient temperature. Hence ice-coating on transmission lines can be identified through temperature variation in a period of time. Based on the results, OPGW icing identification system based on fiber Brillouin scattering is designed using Brillouin Optical Time Domain Reflectometer, which solves problems of insufficient power and electromagnetic interference in traditional identification systems. This system is successfully applied to the Zhaotong power system with detection range 75 km and temperature error ±2 ℃.

覃兆宇, 刘卫新, 潘哲哲, 史会轩, 陈勇, 钱进, 刘晓波, 费婵. 光纤布里渊分布式输电线路覆冰识别技术[J]. 光电工程, 2016, 43(10): 6. QIN Zhaoyu, LIU Weixin, PAN Zhezhe, SHI Huixuan, CHEN Yong, QIAN Jin, LIU Xiaobo, FEI Chan. Optical Brillouin Distributed Ice-coating Identification Technology on Transmission Line[J]. Opto-Electronic Engineering, 2016, 43(10): 6.

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