[發明專利]一種高壓輸電線路舞動和振動在線監測系統

有效

• 申請號: 201710684352.7
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN109391030B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 賀曉宇;高方玉;鄭鵬超;李睿;倪康婷;劉亮;赫震;蔣鑫;蔡威;盧毅;鄧春;王珣;王輝;王志利;白洋;羅永勤;李震宇;武國亮;解玉文;趙堅鈞;王威;郎慶凱;張逸媧;蔡光柱;于洪亮;曹向勇;高安潔
• 申請（專利權）人: 北京國網富達科技發展有限責任公司;國家電網公司;國網山西省電力公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;湯在彥

本申請提供了一種高壓輸電線路舞動和振動在線監測系統，適用于三相輸電線路中一相輸電線路為OPPC光纜，包括：光處理設備、基站設備及遠程監測中心設備；其中，光處理設備包括激光發射單元、環形器、光電轉換單元及處理單元；激光發射單元接入環形器的第一端口，環形器的第二端口接入OPPC光纜，環形器的第三端口接入光電轉換單元，光電轉換單元連接處理單元；處理單元連接基站設備，基站設備連接遠程監測中心設備；光處理單元用于獲得采樣點的振動信息；基站設備用于將采樣點的振動信息轉發至遠程監測中心設備，由遠程監測中心設備根據采樣點的振動信息分析相應OPPC光纜的振動及舞動狀態。本申請可實現OPPC光纜輸電線路舞動狀態及振動狀態同時監測。

技術領域

本申請屬于高壓輸電線路監測領域，尤其涉及一種高壓輸電線路舞動和振動在線監測系統。

背景技術

目前，隨著電力系統的不斷發展，以及超高壓線路的廣泛興建，舞動和振動引發的事故也日益頻繁，強度也明顯增加，高壓輸電線路舞動和振動已成為威脅線路安全的重要因素之一。

舞動通常借助加速度傳感器進行監測，舞動傳感器設置在輸電線路上，根據加速度值確定舞動信息。微風振動通常借助應變片測量，應變片設置在輸電線路上，用于根據阻值變化確定振動信息。受加速度及應變片測量原理限制，高壓輸電線路的舞動和振動不能同時監測。

發明內容

本申請提供一種高壓輸電線路舞動和振動在線監測系統，用于解決現有技術中舞動和振動信息不能同時監測的缺陷。

本申請一實施例中，高壓輸電線路舞動和振動在線監測系統適用于三相輸電線路中一相輸電線路為OPPC光纜，包括：光處理設備、基站設備及遠程監測中心設備；其中，光處理設備包括激光發射單元、環形器、光電轉換單元及處理單元；

激光發射單元接入環形器的第一端口，環形器的第二端口接入OPPC光纜，環形器的第三端口接入光電轉換單元，光電轉換單元連接處理單元；處理單元連接基站設備，基站設備連接遠程監測中心設備；

激光發射單元用于將一定頻率及脈寬的光脈沖通過環形器注入OPPC光纜，注入OPPC光纜的光脈沖產生瑞利背向散射光，瑞利背向散射光沿與光脈沖相反的方向傳播通過環形器進入光電轉換單元；光電轉換單元用于將光信號變為電信號；處理單元用于高速采樣電信號，對采樣點的電信號進行解調平滑處理得到采樣點的振動頻率及平滑后的振動幅值，組合采樣點的振動頻率及平滑后振動幅值、采樣時間、光處理設備ID得到采樣點的振動信息；

基站設備用于將采樣點的振動信息轉發至遠程監測中心設備，由遠程監測中心設備根據采樣點的振動信息分析相應OPPC光纜的振動及舞動狀態。

本申請進一步實施例中，每隔預定距離設置一光處理設備，或將光處理設備設置在變電站；基站設備設置于桿塔上。

本申請進一步實施例中，光處理設備還包括光纖干涉儀，設置在環形器的第三端口及光電轉換單元之間，用于對瑞利背向散射光進行干涉調制。

本申請進一步實施例中，激光發射單元包括依次連接的激光發射器、光調制器及光功率放大器；光功率放大器連接環形器的第一端口；

激光發射器用于發出激光，該激光經過光調制器作用后生成一定頻率及脈寬的光脈沖，該光脈沖經過光功率放大器后進入環形器。

本申請進一步實施例中，處理單元對采樣點的電信號進行解調平滑處理過程包括：

利用HHT變換將采樣點的電信號轉換為采樣點的振動頻率及振動幅值；

對于任一采樣點，對該采樣點附近的多個采樣點的振動幅值進行滑動平均處理得到采樣點平滑后的振動幅值。

進一步的，通過如下公式對采樣點的振動幅值進行滑動平均處理：