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一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法

文檔序號:8317914閱讀:288來源:國知局
一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及對OPPC輸電線路的監(jiān)測,特別是一種基于全程分布式的電力架空光 纜載流量監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002] 線路輸電能力與導線運行溫度直接相關。導線的載流量與導線的溫度、環(huán)境溫度、 風速、日照強度、導線表面狀態(tài)等有關。對于確定的環(huán)境條件,導線的允許載流量直接取決 于其發(fā)熱允許溫度,允許溫度越高,允許載流量越大。但是導線發(fā)熱允許溫度受導線載流發(fā) 熱后的強度損失制約,因此架空導線的允許載流量一般是按一定氣象條件下導線不超過某 一溫度來計算的,目的在于盡量減少導線的強度損失,以提高或確保導線的使用壽命。
[0003] 近年來,國內外提出了將光傳感系統(tǒng)用于電力架空光纜線路在線監(jiān)測領域,實現 光纜溫度、載流量等參數測量。中國專利CN 103235226 A"0PPC動態(tài)增容在線監(jiān)測裝置及 監(jiān)測方法",提出采用內置測溫光纖監(jiān)測導線穩(wěn)態(tài)時的溫度,采用微氣象站監(jiān)測導線穩(wěn)態(tài)時 的氣象信息,將穩(wěn)態(tài)時的輸電線路微氣象和導線溫度信息傳至監(jiān)控中心主機,利用載流量 穩(wěn)態(tài)計算模型軟件計算線路的載流量。中國專利CN 102840928 A"一種OPPC光纜應力和載 流量測量計算系統(tǒng)",提出采用光纖光柵監(jiān)測OPPC的溫度,通過載流量處理模塊計算OPPC 的載流量。由于現有的測溫光纖或光纖光柵傳感器,一般只能采集光纖溫度的離散值,存在 測量不準確問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,以 達到對電力架空光纜線路載流量全程連續(xù)監(jiān)測的目的。
[0005] 為實現上述目的,本發(fā)明的技術方案是:一種基于全程分布式的電力架空光纜載 流量監(jiān)測方法,其特征在于,按照如下步驟: 51 :在兩個站點之間架設OPPC線路,在其中一個站點內設置第一光纖配線架和監(jiān)測裝 置,在另一個站點內設置第二光纖配線架,所述線路的兩端分別通過導引光纜引入對應的 站點;所述新型OPPC包括:第一光單元和第二光單元,且沿所述新型OPPC徑向由內向外依 次設置有中心層和絞合層;在所述新型OPPC的中心層設置所述第一光單元;在所述第一 光單元內置有至少一根沒有余長緊套光纖;在所述新型OPPC的絞合層設置所述第二光單 元,在所述第二光單元內置有至少一根有余長的松套光纖;所述導引光纜采用與所述新型 OPPC中第一光單元和第二光單元同類型同數量光纖的ADSS或普通光纜; 52 :分別獲取所述線路和兩條導引光纜對應端口內的緊套光纖和松套光纖;將所述線 路一端和其中一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接,并將熔接后的緊套光纖 和松套光纖盤繞固定在一接續(xù)盒內,且該接續(xù)盒設置在一終端塔上;將所述線路另一端和 另一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接,并將熔接后的緊套光纖和松套光纖 盤繞固定在另一接續(xù)盒內,且該接續(xù)盒設置在另一終端塔上;分別將兩條導引光纜另一端 分別對應成端于所述第一光纖配線架和所述第二光纖配線架;用跳纖將所述第一光纖配線 架與所述監(jiān)測裝置相連,用跳纖將成端于所述第二光纖配線架上的緊套光纖和松套光纖進 行連接,以構成一監(jiān)測回路; 53 :在所述線路上布設環(huán)境溫度監(jiān)測模塊和風速監(jiān)測模塊; 54 :啟動所述監(jiān)測裝置,對所述線路中光纖溫度進行實時全程連續(xù)測試,并每隔T秒自 動記錄和保存一組采集的溫度值;每隔T小時自動記錄和保存一組采集的環(huán)境溫度和風速 值;根據測量數據以及載流量穩(wěn)態(tài)數學模型和載流量暫態(tài)數學模型獲取所述線路中的載流 量。
[0006] 在本發(fā)明一實施例中,所述的監(jiān)測裝置中設置有溫度分離計算模塊,并采用如下 方式計算所述線路的的溫度:
【主權項】
1. 一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特征在于,按照如下步 驟: 51 :在兩個站點之間架設OPPC線路,在其中一個站點內設置第一光纖配線架和監(jiān)測裝 置,在另一個站點內設置第二光纖配線架,所述線路的兩端分別通過導引光纜引入對應的 站點;所述新型OPPC包括:第一光單元和第二光單元,且沿所述新型OPPC徑向由內向外 依次設置有中心層和絞合層;在所述新型OPPC的中心層設置所述第一光單元;在所述第一 光單元內置有至少一根沒有余長緊套光纖;在所述新型OPPC的絞合層設置所述第二光單 元,在所述第二光單元內置有至少一根有余長的松套光纖;所述導引光纜采用與所述新型 OPPC中第一光單元和第二光單元同類型同數量光纖的ADSS或普通光纜; 52 :分別獲取所述線路和兩條導引光纜對應端口內的緊套光纖和松套光纖;將所述線 路一端和其中一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接,并將熔接后的緊套光纖 和松套光纖盤繞固定在一接續(xù)盒內,且該接續(xù)盒設置在一終端塔上;將所述線路另一端和 另一導引光纜一端中的緊套光纖和松套光纖分別熔接,并將熔接后的緊套光纖和松套光纖 盤繞固定在另一接續(xù)盒內,且該接續(xù)盒設置在另一終端塔上;分別將兩條導引光纜另一端 分別對應成端于所述第一光纖配線架和所述第二光纖配線架;用跳纖將所述第一光纖配線 架與所述監(jiān)測裝置相連,用跳纖將成端于所述第二光纖配線架上的緊套光纖和松套光纖進 行連接,以構成一監(jiān)測回路; 53 :在所述線路上布設環(huán)境溫度監(jiān)測模塊和風速監(jiān)測模塊; 54 :啟動所述監(jiān)測裝置,對所述線路中光纖溫度進行實時全程連續(xù)測試,并每隔T秒自 動記錄和保存一組采集的溫度值;每隔T小時自動記錄和保存一組采集的環(huán)境溫度和風速 值;根據測量數據以及載流量穩(wěn)態(tài)數學模型和載流量暫態(tài)數學模型獲取所述線路中的載流 量。
2. 根據權利要求1所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特 征在于:所述的監(jiān)測裝置中設置有溫度分離計算模塊,并采用如下方式計算所述線路的的 溫度:Δ,(Ζ)= Δ,2(Ζ)=義^,其中L為光單元到監(jiān)測裝置的距離,Λ uB2(L)為第二光 單元的布里淵頻譜分布信息,Λ T2 (L)為第二光單元溫度的變化量,.為第二光單元布里 淵頻移溫度系數。
3. 權利要求2所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特征在 于:所述第二光單元布里淵頻移溫度系數Cf通過測試所述新型OPPC中第二光單元中松套 光纖獲取。
4. 根據權利要求2所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特 征在于:所述監(jiān)測裝置具有兩個光端口,第一光端口具有發(fā)送連續(xù)激光信號功能,第二光端 口用于發(fā)送脈沖激光信號,同時具有接收反饋的布里淵頻譜信號功能;所述的監(jiān)測裝置從 第二光端口接收到反饋信號后解調出光纖溫度值。
5. 根據權利要求1所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特 征在于:在所述步驟S4中,所述載流量穩(wěn)態(tài)數學模型為:
所述載流量暫態(tài)數學模型為:
其中,I 為載流量,Q。為對流散熱功率,為輻射散熱功率,Q 3為日照輻射吸熱功率,R(t。)為導線表 面溫度為t。時的導線單位長度的交流電阻,m為單位長度導線的質量,Cp為導線的比熱容。
6. 根據權利要求1所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特 征在于:在所述新型OPPC中還設置有鋁包鋼線和/或鋁線;所述鋁包鋼線和/或鋁線設置 于所述新型OPPC的絞合層。
7. 根據權利要求1所述的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,其特 征在于:所述接續(xù)盒是一種能抗高壓、絕緣性能良好的專用接續(xù)盒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,在兩站點間架設新型OPPC線路,所述新型OPPC內設置有兩個光單元,其中第一光單元位于光纜中心,至少有一根沒有余長的緊套光纖,第二光單元位于光纜絞合層,至少有一根余長為0.5-0.8%的松套光纖,緊套光纖和松套光纖的一端分別與監(jiān)測裝置的兩個光端口相連,緊套光纖和松套光纖的另一端分別進入光纖配線架后相連,啟動該監(jiān)測裝置開始導線和環(huán)境溫度、風速測量;通過測量數據、載流量穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)計算模型,獲取線路導線載流量。本發(fā)明所提出的一種基于全程分布式的電力架空光纜載流量監(jiān)測方法,實現電力架空線路載流量實時監(jiān)測,保障電網安全運行。
【IPC分類】G01K11-32, G01R31-00
【公開號】CN104635079
【申請?zhí)枴緾N201510031061
【發(fā)明人】吳文宣, 連紀文, 卓秀者, 陳金武, 張芬芬, 蔡光飚, 鄧舒
【申請人】國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司莆田供電公司, 福建永福工程顧問有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月22日
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