1 国网湖北省电力有限公司 检修公司，武汉 430050
2 武汉康普常青软件技术股份有限公司，武汉 430074
为了分析地震对输电线路的影响，利用OPGW分布式光传感监测系统采集了地震案例数据，对输电线路受地震影响时的振动进行了特征分析，并初步尝试以实测塔线体系振动数据开展地震对输电线路的影响程度评估，充分验证了基于光纤复合架空地线(OPGW)的分布式光传感监测系统可以准确监测到输电线路通道的地震活动，并能感知全线路受地震波的影响情况。
分布式光传感 地震 输电线路 特征分析 OPGW optical power grounded waveguide distributed optical sensing earthquake transmission line characteristics analysis
1 国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司, 内蒙古 呼伦贝尔 021000
2 武汉康普常青软件技术股份有限公司, 湖北 武汉 430074
为实现输电线路单相断线故障的快速精准定位, 缩短供电恢复时间, 提出了一种基于OPGW光传感技术的光偏振态故障定位方法。根据法拉第磁光效应的原理, 以光纤复合架空地线(OPGW)为传感器, 通过自制设备捕获和分析输电线路相导线对 OPGW产生的感应电流在单相断线瞬间的突变信号, 实现对故障点的定位。在实验环境下进行模拟实验对其验证, 结果表明: 在给定的电流范围内, 设备获取的信号强度与导线通电电流大小呈正相关, 设备能有效捕捉线路断电瞬间的突变信号, 实现 故障点定位, 定位结果误差在±250 m内, 满足工程设计的要求。
单相断线故障 光传感技术 法拉第磁光效应 突变信号 故障定位 single-phase disconnection fault optical sensing faraday magneto-optical effect mutation signal fault location
1 海南电网有限责任公司 信息通信分公司，海口 570203
2 武汉康普常青软件技术股份有限公司，武汉 430073
振动源与传感通道的垂直距离是光缆、电缆等线路运维人员关注的重要指标之一，对如何进行线路安全处置具有重要指导意义，提出一种基于分布式振动系统(DVS)的振动源与传感通道垂直距离的计算方法。通过实时采集光缆信号数据，分析了振动波的衰减特点，选择了合适的振动波振幅谱计算模型，并给出了振幅谱与振动源间隔距离的分布方程，以及垂直距离的近似计算方法。实验证明:该算法计算出的垂直距离误差较小，符合工程设计要求，具有较高的实际应用价值。
分布式光纤传感 振动源 传感通道 垂直距离 distributed optical fiber sensor vibration source sensing channel vertical distance
1 广东电网有限责任公司清远供电局, 广东 清远 511500
2 武汉康普常青软件技术股份有限公司, 湖北 武汉 430073
为了解决某些建设在地势低洼地区变电站的地基沉降问题, 利用分布式光纤传感技术, 提出了一种变电站地基沉降监测方案。在介绍分布式光纤传感技术的基础上, 研究了抗干扰能力强的应力光缆作为感应元件。分别介绍了地表变形监测光缆、深部变形监测光缆、基桩沉降监测光缆和连接光缆的布设方式。最后以两种类型的变电站作为试点应用对象, 对监测结果分析表明, 由监测定位图中的波峰和波谷位置可以判断光缆松弛程度, 进而确定应变方向和幅值, 提出的监测方案可以很好地满足变电站地基沉降监测的需要。可以为变电站地基沉降防治技术的进步提供参考和辅助。
变电站 分布式光传感技术 地基沉降监测 应力光缆 布设方案 brillouin scattering distributed optical sensing technology foundation settlement monitoring stress cable layout scheme
1 国网内蒙古东部电力有限公司, 呼和浩特 010020
2 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 武汉 430074
3 武汉康普常青软件技术股份有限公司, 武汉 430073
提出了一种用于输电线路微气象在线监测的系统, 该系统采用光纤光栅温湿度传感器作为传感器件。在光纤光栅表面处涂有湿敏材料后可将对湿度的感应转化为对应变的响应, 再结合温度补偿, 可有效果地测量环境温湿度。
光纤光栅 温湿度传感器 微气象 输电线路 optical fiber grating temperature and humidity sensor micro-meteorology transmission line
1 云南电网公司 普洱供电局, 云南 普洱 665099
2 国网电力科学研究院 武汉南瑞有限责任公司, 武汉 430074
基于光纤的布里渊频移特性和输电线路基本方程, 建立了输电线路分布式弧垂与输电线路温度的关系, 通过监测OPGW(光纤复合架空地线)的光纤频移值, 获得了输电线路的温度分布, 进而计算获得了输电线路的分布式弧垂。通过对比现场弧垂勘察和监测值, 得出弧垂监测误差在10%以内。为输电线路的弧垂监测提供了一种安全、方便和有效的监测方法。
弧垂 光纤复合架空地线 布里渊频移 在线监测 sag OPGW Brillouin frequency shift online monitoring
1 云南电网公司 昭通供电局, 云南 昭通 657000
2 国网电力科学研究院 武汉南瑞有限责任公司, 武汉 430074
针对OPGW(光纤复合架空地线)易发生断股的现象, 提出了采用布里渊光时域反射仪测量其内部光纤应变的断股检测方法。实验中将一段OPGW的两端固定在拉力机上并施加固定的拉力值, 逐渐增加OPGW中断开的单丝数, 记录布里渊光时域反射仪测量的光纤应变值。实验结果表明, 该方法可实现对25%以上的断股区域截面积比的监测, 为在线监测OPGW断股状态提供了一种新的思路。
OPGW断股 布里渊频移 光纤应变 strand breakage in OPGW Brillouin frequency shift fiber strain
1 华中理工大学光电子工程系, 武汉 430074
2 武汉电信器件公司, 武汉 430074
研究了直接耦合混合应变量子阱半导体光放大器(SOA)的噪声特性。实验中测定SOA在130 mA偏置电流下的噪声指数为7.7 dB,表明应变量子阱结构改善了SOA的噪声性能。理论分析指出,通过消除SOA的剩余反射,其噪声性能可以得到进一步改善。
应变量子阱 半导体光放大器 噪声指数
1 华中理工大学光电子工程系 武汉 430074
2 武汉电信器件公司 武汉 430074
报道了基于混合应变量子阱材料的半导体光放大器(SOA)。利用张应变量子阱加强了TM模的增益，使之接近TE模的增益，从而使SOA的偏振灵敏度大为降低。在150 mA的偏置下，获得了24 dB的小信号增益和1 dB的偏振灵敏度。
半导体光放大器 偏振灵敏度 应变量子阱 小信号增益
1 华中理工大学光电子工程系, 武汉 430074
2 集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区, 长春 130023
采用差分法求解有效质量方程,考虑轻重空穴的混合效应及应变效应,对三种不同形状的量子阱的能带结构、价带态密度、跃迁矩阵元进行了比较。在阱宽相同的条件下,方阱有最大的限制能力,但抛物阱和三角阱有更平坦的态密度曲线,使得以抛物阱和三角阱为有源区的激光器和半导体激光放大器可以有较低的透明电流密度。同时价带子带的耦合强烈改变了跃迁矩阵元,这对量子阱的增益特性会产生影响。
量子阱 量子限制效应 有效质量方程
