瑞利散射信号的远距离OPGW光缆断纤定位研究

光纤复合架空地线(OPGW)容易因雷击、覆冰、烧损、断股而形成断纤故障,导致骨干电源与调度通信中断,威胁电力系统用电安全。随着光纤应用领域的逐渐扩大,大范围的断纤故障检测成为难题。提出基于广域测量的远距离OPGW光缆断纤定位方法。在瑞利散射原理的基础上,采集入射光子进入OPGW光缆核心结构时反射的瑞利散射信号。利用信号波形特征保留度最高的快速傅里叶变换,以消除瑞利散射信号噪声。通过相位调制器拟合瑞利散射信号在三维视角下的幅值波动情况,识别信号幅值大幅跌落的OPGW光缆断纤位置。利用幅值大幅变化的瑞利散射信号特征可以远距离捕获的特点,实现远距离OPGW光缆断纤定位。试验结果表明,所提方法定位距离远、精度高、效率高。通过所提方法的应用,可以及时准确地定位OPGW光缆中的断纤位置,帮助维护人员快速响应和处理故障,从而最大限度减少因断纤故障而造成电力系统中断的时间,提高电力系统的可靠性和稳定性。

OPGW与普通地线构成的双地线系统中单相短路电流分流的计算

单相短路电流分布的准确计算对输电系统的安全有重要影响。文中说明了双侧消去法的特点,采用回路法对短路电流分布进行了量化计算和算例验证,将计算结果与双侧消去法的结果进行了比较,讨论了普通地线绝缘间隙不击穿情况下短路电流分布的变化。结果表明:回路法得到的短路电流分布与双侧消去法的结果一致,证明了采用回路法计算的结果是正确的;假定绝缘间隙不击穿时,相应线路段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)要承受更大的电流,为实现OPGW与普通地线匹配,降低实际线路成本,绝缘间隙整定时,确保绝缘间隙击穿有重大的现实意义。

OPGW临界融冰电流及其影响因素

光纤复合架空地线(OPGW)覆冰影响电网安全稳定运行,采用直流融冰是防止OPGW发生覆冰事故的有效措施之一。建立了OPGW的直流融冰模型,计算了OPGW直流融冰过程中的动态温度特性,分析了OPGW的临界融冰电流及其影响因素,并在人工气候实验室对计算结果进行了验证。结果表明:融冰过程中冰层外表面的热交换系数对融冰过程影响很大,其大小与环境温度、风速、覆冰厚度和冰层外表面温度有关;影响OPGW临界融冰电流的主要因素有环境温度、风速、覆冰厚度和OPGW型式;临界融冰电流随环境温度降低、风速增加及覆冰厚度的增加而增加,但冰厚的影响程度相对较小。因此,应根据不同环境条件选择OPGW的融冰电流。

采用相移法测量长站距OPGW光缆的色散

色散是影响光通信系统性能的重要因素之一,对长距离、高速光通信系统的影响更严重。为此介绍了用相移法测量长距离光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)线路色散的原理和方法,结合给定的252km长距离OPGW线路,搭建了测试系统,进行了线路色散的实际测量。对测试结果的分析表明,该段OPGW线路在运行时需要进行色散补偿,需补偿的色散大小根据系统通信速率来确定。

特高压架空输电线路OPGW的设计选型研究

通过简要总结国外为数不多的特高压架空输电线路光纤复合架空地线(OPGW)应用经验和我国超高压OPGW的运行经验,指出特高压OPGW必须具有良好的防雷特性、防振特性和耐电晕特性等技术特点,在此基础上分析及提出特高压OPGW的系列设计选型建议:如采用更大单丝直径的全铝包钢绞合OPGW;深入研究地线(包括OPGW)的配置方式;设计使用新型的紧压型耐雷的OPGW;对OPGW选型和系列进行研究、分析,为特高压电网提供结构合理和性能优良的新型OPGW。

新型铝包钢管OPGW的特点及应用

目前,在绝大多数区域使用不锈钢管型OPGW,这在技术上是完全可行的,采用涂覆防腐油膏来防止电化学腐蚀也卓有成效。但在极端恶劣的重腐蚀地区,采用最新型的铝包钢管型OPGW来防止恶劣的电化学腐蚀效果更优异,可以免除防腐油膏的使用。文章主要介绍采用国际最先进的连续挤压技术生产铝包钢管光单元的设计考虑,以及铝包钢管OPGW的技术特点,最后介绍了铝包钢管型OPGW实际工程成功应用案例。

复合阻抗在OPGW中的应用研究

随着通信技术的发展,利用在电力系统输电线路沿线架设OPGW进行数据传输与通信在国内外已得到了广泛的应用。为了保证OPGW不受系统运行方式和故障的影响而正常运行,文章采取在OPGW上装设复合阻抗的方法,使OPGW中的感应电压和电流在其允许范围之内,保证其能够长期正常工作。同时还通过EMTP仿真程序,对这一方法进行了有效的验证,结果表明该方法确实能解决一些实际问题。

OPGW的热稳定性分析

PGW(CompositeFiberOpticOverheadGroundWire)又称为光纤架空复合地线 ,它是利用高压输电线路的一根地线 (避雷线 )复合组成OPGW来传输光信息。文中阐述了短路电流引起OPGW温升的机理 ,讨论了OPGW在发生接地故障时的温升和短路电流计算方法 ,建立了一种完整的计算方法。对OPGW的热稳定性进行了探讨 ,提出了降低OPGW中的短路电流与热容量的几种措施。

OPGW温升上限的确定及其测量

影响 OPGW温升上限的因素较多 ,本文简要分析了这些因素 ,并介绍了几种

输电线路OPGW光纤网络可靠性分析与设计

文章针对基于OPGW单芯光纤的输电线路监测系统网络的远距离、高带宽特点和低抗毁性的缺点,提出了一种基于多级级联技术的OPGW光纤网络的组网方法,给出了二级级联模式下系统失效的马尔科夫模型与概率计算公式,与单芯传输模式下的可靠性进行了分析对比,并分析了该模式下系统的抗毁性。采用多级级联技术的网络可靠性优于单芯传输模式,并且可靠性随着级联数的增加而提高。

特高压环境下OPGW耐雷性能分析

我国目前正在开展的特高压电网,由于线路参数发生变化,对OPGW的耐雷性能将提出更高的要求,在实践工程中应重点考虑。文章首先简要介绍了特高压电网的基本概念,分析了在特高压环境下OPGW在雷击性能方面与超高压环境的主要区别,并通过一些计算比较得出在特高压环境下由于引雷概率增大,则相应地提高OPGW耐雷能力的结论。

特高压电网通信方案及OPGW工程技术的研究

特高压输电网对通信系统的运行指标有更高的要求,必须组织合理的通信方案和高可靠的通信路由才能实现。文章根据特高压电网的特性,研究了特高压电网对通信的需求,提出了通信网建设方案和路由选择要求,并论证了OPGW主要传输手段,提高OPGW的使用寿命是特高压电网的需求,进而研究了其主要工程技术,包括OPGW的结构选型、光纤的选用和防振方案等。

OPGW的选型及有关问题的探讨

文章结合承德—姜家营500 kV线路工程的设计,从高压送电线的地线采用复合光缆的角度,着重论述了OPGW在工程中的重要作用。从OPGW的热稳定及耐雷方面介绍了OPGW及分流线的选型原则。通过计算确定OPGW和分流线的不同组合达到最合理的配置。根据我国各地区已运行的500 kV线路工程的运行经验,分析了OPGW在工程中遭受雷击断股的原因,提出了防雷的措施。OPGW的选型和分流线的合理配置应保证在强电流和雷击等不利条件下,既能保证通信要求又能起到避雷的作用。现工程设计中已普遍采用使用粗细光缆的配置,达到减少工程造价的目的。

OPGW国产化生产问题的探讨

光纤复合架空地线(OPGW)在我国已被广泛地采用,然而国产的产品用量较少。文中从OPGW典型结构入手,叙述产品所用材料、光单元和地线单元的制造工艺与设备,并对如何进行国产化等问题进行探讨,期望OPGW的国产化程度有明显提高。

光纤复合架空地线(OPGW)电力行业标准与其他标准的比较

光纤复合架空地线(OPGW)国际标准有IEC-60794-4-1和IEEE Std 1138;国内机械行业制定了JB/T 8999-1999行业标准;国家标准的报批稿已经完成,正在上报等待批准;目前该产品的电力行业标准DL/T 832-2003已由国家经济贸易委员会批准颁布,并于2003年6月1日正式实施。由于上述几个标准制定的时间和偏重的方向不同,因此各个标准在技术要求、检验规则和具体指标方面都有所不同。文中主要阐述了光纤复合架空地线电力行业标准的制定情况以及该标准与其他几个标准的主要不同点。

光纤复合架空地线(OPGW)短路电流试验

文章介绍了光纤复合架空地线短路电流试验及试验结果的分析.

OPGW工程应用有关问题的研究

根据OPGW设计应用,从OPGW结构、组成部分、光纤余长、线路配合等方面,对OPGW应用中的若干问题进行研究。

OPGW光纤复合架空地线异常发热现场测量分析及仿真

针对光纤复合架空地线(optical fiber compositeoverhead ground wire,OPGW)在变电站构架连接处的异常发热问题,对其接地回路感应电流、电压进行现场实测,分析出异常发热原因是构架处OPGW主接地不良导致接地电流转移至耐张连接回路,且发热功率较大及较集中。据此进一步开展OPGW感应电流、发热功率的仿真研究,仿真与实测数据基本吻合。研究表明线路负荷电流、杆塔接地电阻以及OPGW与构架连接接触电阻对OPGW接地回路分流及发热功率存在不同程度的影响。

常规结构耐雷OPGW

在特高压系统中,随着电力杆塔的增高,OPGW受雷击的概率将增大。OPGW耐雷能力并不完全取决于缆的热容量,而往往由外层每一根单线的瞬间耐高温能力决定。采用高导电率全铝包钢常规结构改善了OPGW耐雷性能,但由于用于通信的常规标准光纤涂层并不能承受高温,因此,不宜轻易提高OPGW的使用温度;主要用于传感的耐高温光纤的衰减太大,也不能用于通信。一种专用于OPGW的耐温通信光纤已经问世,与铝包钢线、锌套(铝包)钢线、镀锌钢线配合,显著提高了OPGW的最高使用温度,可获得较常规结构耐雷性能更好的OPGW。

偏振编码BB84系统在OPGW光缆舞动情况下的稳定性

架空光缆是经典通信光纤网络的重要组成部分,会成为量子密钥分配系统未来的重要信道之一,由于架空光缆直接暴露于空气中,周围环境中温度、磁场、空气流动变化也更容易对其中的光纤信道产生影响,从而会引起量子密钥分配系统运行的不稳定。文章利用模拟实验,分析由于空气流动所造成的光缆舞动现象引起的架空光纤中偏振态的变化特性,以及这些变化对偏振编码BB84量子密钥分配系统所造成的影响,给出了在不同舞动条件下,偏振编码BB84系统所要求的偏振控制系统参数。