光纤复合架空地线(OPGW)在运行中受到内外条件的影响,结构中的金属绞线、油膏、光单元管和光纤等部分将发生一定程度的性能退化,导致光缆整体的健康度恶化。如何根据不同的参量对OPGW光缆的健康度状态进行评估,在故障发生之前进行维修或更换,是当下面临的主要问题。文章提出了基于主客观权重赋值法和主成份分析(PCA)法的OPGW光缆健康度评估方法,并进行了算例分析。数据分析结果表明,文章所提方法可有效地反映OPGW光缆的健康度状态。
光纤复合架空地线 主客观权重 健康度 OPGW subjective and objective weight PCA PCA health status
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
华北电力大学 电子与通信工程系，河北 保定 071003
光纤复合架空地线（OPGW）是一种应用广泛的电力线缆，兼具架空高压输电地线和光纤通信载体的功能。OPGW长期工作在户外，其安全会受到环境因素和人为因素的影响，监测和维护其运行状态是电力系统正常运行的重要保障。文章介绍了基于布里渊散射的分布式光纤传感技术在电力系统OPGW状态监测方面的应用现状，讨论了目前存在的问题，并对未来的应用进行了展望。
分布式光纤传感 布里渊散射 光纤复合架空地线 状态监测 distributed optical fiber sensing Brillouin scattering OPGW status monitoring
1 贵州电网有限责任公司 电力科学研究院，贵阳 550000
2 武汉康普常青软件技术股份有限公司，武汉 430000
为了实现每基杆塔的光纤定位，从而更精准地实时监测光纤架空地线复合缆的运行状态，提出了一种基于分布式光纤传感技术的杆塔光纤定位方法。通过对实时监测频移数据进行分析，并结合光纤架空地线复合缆自身结构和架设特点发现，在杆塔连接位置由于金具等的连接原因，使得光纤频移变化量较档距中间更小，因而可以从差异化出发识别杆塔的位置，实现输电线路杆塔精确定位。最后通过与线路资料进行对比，验证了定位方式的可行性。
杆塔 定位 光纤架空地线复合缆 光纤传感技术 频移 tower location OPGW optical fiber sensing technology frequency shift
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
文章介绍了近年来的部分新技术在OPGW(光纤复合架空地线)中的应用, 包括光纤传感技术在OPGW的温度、应力在线监测方面的应用, OPGW融冰新技术, 200 μm外径新型光纤在OPGW中的应用, 大余长光纤OPGW在OPGW中的应用。并对OPGW光缆应用领域技术的发展趋势进行了预测。
光纤复合架空地线 光纤传感 地线融冰 200 μm直径光纤 大余长OPGW光缆 OPGW optical fiber sensing ground wire ice-melting 200 μm-diameter optical fiber large excess-fiber length OPGW cable
1 国网湖北省电力公司 检修公司, 武汉430050
2 国网电力科学研究院 武汉南瑞有限责任公司, 武汉430074
文章利用基于布里渊散射原理的BOTDR(布里渊光时域反射仪)技术研究了OPGW(光纤复合架空地线)光缆内部光纤在不同环境温度条件下的布里渊频移变化特性。研究表明, 同一光缆内不同光纤的布里渊散射频移的温度系数与基础频移具有微小差异, 且日照区与非日照区的温度系数有比较固定的差异。
光纤复合架空地线 传感器 布里渊频移 温度系数 OPGW sensor Brillouin frequency shift temperature coefficient
国网电力科学研究院 武汉南瑞有限责任公司, 武汉430074
介绍了使用布里渊散射测试光纤应变的原理, 针对BOTDR(布里渊光时域反射仪)技术难以捕捉光纤微应变的不足, 提出了一种基于支持向量回归的OPGW(光纤架空地线复合缆)应变分析方法。该方法对光纤段在不同拉力条件下的频移变化进行建模, 建立频移向量并运用核函数思想将向量映射至高维空间, 通过支持向量回归对频移向量进行回归分析。实验证明了该算法的有效性, 并显示了该算法在OPGW异常检测中的巨大潜力。
光纤架空地线复合缆 支持向量回归 布里渊频移 布里渊光时域反射仪 核函数 OPGW SVR Brilliouin scattering BOTDR kernel function
华北电力大学 电子与通信工程系， 河北 保定 071003
为保证电力系统通信的安全运行，实时监测OPGW(光纤复合架空地线)的运行状态，提出了基于BOTDR(布里渊光时域反射)技术对OPGW线路温度和应变实时监测的方法。采用加温加压的方法，对OPGW纤芯G.652光纤的温度和应变系数进行了标定，基于实验结论，对现场运行的OPGW线路温度和应变的分布进行了研究。同时采用差值法和相对值法分别对温度和应变引起的故障进行了分析，分析结果表明，该系统能实现OPGW分布式温度和应变的实时测量和故障点定位。
布里渊光时域反射 光纤复合架空地线 温度 应变 在线监测 BOTDR OPGW temperature strain on-line monitoring
