[發明專利]一種基于全程分布式的電力架空光纜溫度監測方法

有效

• 申請號: 201510031098.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104634476B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 吳文宣;連紀文;卓秀者;陳金武;張芬芬;唐元春;池新生
• 申請（專利權）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;福建永福電力設計股份有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及對OPPC輸電線路的監測，特別是一種基于全程分布式的電力架空光纜溫度監測方法。

背景技術

架空輸電線路是電力系統中實現電能遠距離傳輸的一個重要環節，是電力系統的動脈。傳統的架空輸電線路檢查主要依靠運行維護人員周期性巡視，存在實時性差、監測范圍有限等很多局限性。電力架空光纜是一種特殊的架空輸電線路，主要有介質自承重光纜ADSS、光纖復合架空地線OPGW和光纖復合架空相線OPPC，尤其是OPGW和OPPC是電力通信、調度的主要載體，應用廣泛。加強電力架空光纜在線監測意義重大。

近年來，國內外提出了將光傳感系統用于電力架空光纜線路在線監測領域，實現光纜溫度、應變等參數測量。中國專利CN 203163769 U“一種基于分布式光纖傳感器的架空線路安全監測系統”，由架空線應力傳感裝置、架空線溫度傳感裝置及架空線環境監測裝置組成，其架空線應力傳感裝置基于分布式光纖布里淵時域光時域反射(BOTDR)傳感原理，架空線溫度傳感裝置基于分布式光纖拉曼測溫(ROTDR)傳感原理，實現對整條架空輸電線路的溫度進行實時在線分布式監測。中國專利CN 102840928 A“一種用于光纖復合相線的在線溫度監測系統及其監測方法”及中國專利CN 203310540 U“一種融合光纖復合相線的溫度與應變在線監測裝置”，提出利用多模光纖對運行的OPPC光纜溫度進行實時分區監測，測量距離受限，不能實現長距離OPPC全程實時連續監測。美國專利授權號US7412117(PCT/GB2004/004383)Apparatus and method for distributed temperaturesensing,并沒有考慮OPPC線路復雜熱傳導特點，沒有考慮到架空光纜多點接續的特殊性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于全程分布式的電力架空光纜溫度監測方法，通過測量新型OPPC線路中待測光纖的溫度達到測量輸電線路中導線溫度的目的，以克服現有技術中存在缺陷。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于全程分布式的電力架空光纜溫度監測方法，其特征在于，按照如下步驟實現：

S1：在兩個站點之間架設包括雙管異構OPPC線路，在其中一個站點內設置第一光纖配線架和監測裝置，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；

S2：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盒內，且該接續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盒內，且該接續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，以構成一監測回路；

S3：啟動所述監測裝置，對所述線路中光纖溫度進行實時全程連續測試，并每隔T秒自動記錄和保存一組采集的溫度值。

在本發明一實施例中，所述監測裝置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溫度：其中L為光單元到監測裝置的距離，△υ_B2(L)為第二光單元的布里淵頻譜分布信息，△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。

在本發明一實施例中，所述第二光單元布里淵頻移溫度系數通過測試所述新型OPPC中第二光單元松套光纖獲取。

在本發明一實施例中，所述監測裝置具有兩個光端口，第一光端口具有發送連續激光信號功能，第二光端口用于發送脈沖激光信號，同時具有接收反饋的布里淵頻譜信號功能；所述監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。

在本發明一實施例中，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。