本發(fā)明涉及一種融冰系統(tǒng)，具體涉及一種OPGW融冰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

輸電線路上覆冰的種類繁多，有濕雪、混合淞、霧凇、雨凇、凍霧覆冰和凍雨覆冰。覆冰主要由風(fēng)速、氣溫和空氣濕度等條件組合而形成，在特定地區(qū)會反復(fù)出現(xiàn)。電網(wǎng)在覆冰初期或冰災(zāi)相對較輕時的主要危害表現(xiàn)為覆冰閃絡(luò)、導(dǎo)線舞動和脫冰跳躍等引起的輸電線路事故。隨著災(zāi)情的發(fā)展和覆冰的加劇，作用在桿塔上的覆冰荷載將超過設(shè)計值(簡稱“過冰載”)，從而導(dǎo)致斷線、鐵塔傾覆，嚴重時可造成電網(wǎng)解列甚至全系統(tǒng)瓦解。電網(wǎng)覆冰災(zāi)害的后果通常很嚴重，電網(wǎng)恢復(fù)難度大、周期長。

為減輕冰雪災(zāi)害對輸電線路的影響，國內(nèi)外電力工作者開展了各種除冰、融冰技術(shù)的研究，提出幾十種除冰、融冰方法，其工作原理大致可分為熱力融冰法、機械除冰法、自然被動法和化學(xué)涂料法等。就融冰技術(shù)而言，目前主要是指各類熱力融冰法，熱力融冰法又稱電能融冰法、加熱融冰法等，其基本原理是在線路上通過高于正常電流密度的傳輸電路，以獲得焦耳熱進行融冰。

相對于導(dǎo)線，架空地線(含OPGW)在正常工作時不承載電流，故在相同氣象條件下覆冰厚度可能更大些，而他們的機械強度通常比導(dǎo)線低。從某些地區(qū)的統(tǒng)計資料看，當架空地線上的覆冰達到一定程度時，很引起地線斷裂、金具脫落、絕緣子斷裂等，甚至導(dǎo)致桿塔折斷或倒塌；也不排除因架空地線的不均勻覆冰及不均勻脫冰產(chǎn)生的縱向不平衡張力，引起桿塔折斷或倒塌。

但融冰技術(shù)在OPGW上的應(yīng)用研究目前尚屬空白，由于常規(guī)情況下地線與鐵塔之間的連接方式和導(dǎo)線與鐵塔之間的連接方式存在較大差別，且光纖復(fù)合架空地線同時具備光纜和普通地線的雙重功能，所以目前存在的幾種融冰技術(shù)及融冰裝置都無法直接應(yīng)用于OPGW線路除冰，解決光纖復(fù)合架空地線覆冰的問題是急需解決的難點。一旦輸電架空地線覆冰厚度超過極限值，將引起倒塔、線路跳閘，OPGW地線斷裂造成通訊中斷，導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰，造成災(zāi)難性后果。因此，實施架空地線防冰綜合治理，對提高輸電線路整體防冰能力，保障電網(wǎng)供 電可靠性有著十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種OPGW融冰系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置、溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置和融冰電源；

所述覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置，用于實時監(jiān)測所述OPGW的覆冰厚度信息；

所述溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置，用于在融冰過程中實時監(jiān)測所述OPGW的溫度信息；

所述融冰電源，用于對所述OPGW進行融冰。

優(yōu)選的，所述覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置包括第一控制模塊和光纖應(yīng)力傳感器；

所述光纖應(yīng)力傳感器，安裝在所述OPGW的線路中，實時采集所述OPGW的應(yīng)力值；

所述第一控制模塊，依據(jù)所述應(yīng)力值計算OPGW的覆冰厚度，以及判斷覆冰厚度的值是否超出覆冰閾值；

優(yōu)選的，所述第一控制模塊判斷覆冰厚度的值是否超出覆冰閾值包括：

若覆冰厚度的值大于覆冰閾值則向融冰電源發(fā)送啟動指令，開始融冰；

若融冰過程中檢測到覆冰厚度的值小于覆冰閾值后，則向融冰電源發(fā)送關(guān)閉指令，停止融冰；

優(yōu)選的，所述溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置包括第二控制模塊和光纖溫度傳感器；

所述光纖溫度傳感器，安裝在所述OPGW的線路中，實時采集融冰過程中所述OPGW的溫度值；

所述第二控制模塊，對所述溫度值進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，判斷所述溫度值是否超出溫度閾值；

優(yōu)選的，所述第二控制模塊判斷所述溫度值是否超出溫度閾值包括：

若溫度值大于溫度閾值則向所述融冰電源發(fā)送電流調(diào)制指令，融冰電源依據(jù)所述電流調(diào)制指令調(diào)整其輸出電流的大小，使得所述OPGW的溫度值小于溫度閾值；

或者，若溫度值大于溫度閾值則向所述融冰電源發(fā)送工作停止指令，停止對所述OPGW的融冰；

優(yōu)選的，所述融冰電源包括溫度反饋補償模塊；

所述溫度反饋補償模塊接收所述溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置輸出的電流調(diào)制指令，獲取溫度反饋補償模塊需要調(diào)整的電流值；依據(jù)所述電流值對所述融冰電源輸出的電流和電壓進行反饋控制，直至所述OPGW的溫度值小于溫度閾值。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是：

1、本發(fā)明提供的一種OPGW融冰系統(tǒng)，實現(xiàn)了OPGW線路融冰的自動化控制，實現(xiàn)了融冰過程中對融冰溫度進行在線監(jiān)測功能。。

2、本發(fā)明提供的一種OPGW融冰自動化系統(tǒng)，既避免了因融冰停電而造成的經(jīng)濟和社會損失，又避免了因融冰溫度過高而導(dǎo)致的光纖通信功能受損的問題；提高了OPGW線路的抗冰能力，也大大降低了OPGW線路的融冰成本；提高了融冰工作效率，且與光纖單元互不干擾，保證了光纖通信不受影響，達到安全可靠融冰的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1：本發(fā)明實施例中OPGW融冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明實施例中OPGW融冰系統(tǒng)示意圖；

其中，1：光纖應(yīng)力傳感器和光纖溫度傳感器；2：風(fēng)速風(fēng)向傳感器；3：覆冰傳感器；4：OPGW接續(xù)盒；5：OPGW；6：導(dǎo)線；7：OPGW接續(xù)盒；8：地線；9：融冰電源接線；10：光纜；11：分纖盒。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供的一種OPGW融冰系統(tǒng)，實現(xiàn)了在光纖復(fù)合架空地線融冰過程中的在線控制。既避免了因融冰停電而造成的經(jīng)濟和社會損失，又避免了因融冰溫度過高而導(dǎo)致的光纖通信功能受損的問題，可以實現(xiàn)融冰過程自動化控制，到達安全可靠融冰的目的。

如圖1所示，本發(fā)明實施例中的OPGW融冰系統(tǒng)包括覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置、溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置和融冰電源。其中，

覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置，用于實時監(jiān)測OPGW的覆冰厚度信息。

溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置，用于在融冰過程中實時監(jiān)測OPGW的溫度信息。

融冰電源，用于對OPGW融冰。

1、覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置

包括第一控制模塊和光纖應(yīng)力傳感器1。其中，

光纖應(yīng)力傳感器，安裝在OPGW的線路中，實時采集OPGW的應(yīng)力值。

第一控制模塊，依據(jù)應(yīng)力值計算OPGW的覆冰厚度，以及判斷覆冰厚度的值是否超出覆冰閾值：

若覆冰厚度的值大于覆冰閾值則向融冰電源發(fā)送啟動指令，開始融冰；

若融冰過程中檢測到覆冰厚度的值小于覆冰閾值后，則向融冰電源發(fā)送關(guān)閉指令，停止融冰。

2、溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置

包括第二控制模塊和光纖溫度傳感器。其中，

光纖溫度傳感器，安裝在OPGW的線路中，實時采集融冰過程中OPGW的溫度值。

第二控制模塊，對溫度值進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，判斷溫度值是否超出溫度閾值：

若溫度值大于溫度閾值則向融冰電源發(fā)送電流調(diào)制指令，融冰電源依據(jù)電流調(diào)制指令調(diào)整其輸出電流的大小，使得OPGW的溫度值小于溫度閾值；

或者，若溫度值大于溫度閾值則向融冰電源發(fā)送工作停止指令，停止對OPGW的融冰。

3、融冰電源

包括溫度反饋補償模塊，該溫度反饋補償模塊接收溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置輸出的電流調(diào)制指令，獲取溫度反饋補償模塊需要調(diào)整的電流值；依據(jù)電流值對所述融冰電源輸出的電流和電壓進行反饋控制，直至OPGW的溫度值小于溫度閾值。

如圖2所示，本實施例中OPGW融冰系統(tǒng)操作過程為：

在安裝OPGW融冰系統(tǒng)之前需要對OPGW線路進行絕緣化改造，改造后的OPGW線路是實施直流融冰的線路本體，與桿塔絕緣。本實施例中絕緣化改造的OPGW線路包括帶并聯(lián)間隙的地線絕緣子，以及絕緣接頭盒、絕緣引下線夾、絕緣耐張金具和懸垂金具。其中，

帶并聯(lián)間隙的地線絕緣子，安裝在OPGW的耐張金具與桿塔之間，以及懸垂金具與桿塔之間，實現(xiàn)OPGW與線路桿塔的絕緣；同時調(diào)整合理的并聯(lián)間隙使線路在遭受雷擊能迅速導(dǎo)通，在融冰時確保絕緣，以此來保證線路電氣安全。

1、將OPGW用絕緣金具與桿塔連接，完成架設(shè)。

2、采用OPGW絕緣接續(xù)盒進行接續(xù)，實現(xiàn)光電可靠分離，融冰時，與線路電氣絕緣，且光纖單元不受影響。

3、將融冰電源接入線路中，提供融冰用電流。

4、覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置對線路覆冰情況進行實時反饋，并經(jīng)處理后提供給融冰電源，當線路覆冰厚度超出閾值時，融冰電源裝置啟動，開始融冰。

5、融冰過程中，溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置實時對線路溫度進行監(jiān)測，并在溫度超出安全設(shè)定范圍時，啟動融冰電源的電流控制策略，實時傳給融冰電源，并自動進行電流調(diào)節(jié)，直至融冰溫度恢復(fù)至安全范圍內(nèi)。

6、當變電站的數(shù)據(jù)控制中心監(jiān)測到融冰已經(jīng)完成后，下達停止融冰指令，自動關(guān)閉融冰電源，結(jié)束融冰；融冰電源處于待機狀態(tài)，覆冰在線監(jiān)測預(yù)警裝置和溫度在線監(jiān)測預(yù)警裝置在線監(jiān)測模塊繼續(xù)正常工作。

最后應(yīng)當說明的是：所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。