基于botdr技术的架空输电线路监测系统研制与试验研究

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1、#畲讨夕乂fSouthchinaUniversityofTechnology专业学位硕士学位论文基于BOTDR技术的架空输电线路监测系统研制与试验研究作者姓名__________史尊伟学位类别电气工程（全日制）指导教师郝艳捧教授邓声华工程师所在学院电力学院论文提交日期二零一五年三月DevelopmentofMonitoringSystemandExperimentalResearchonOverheadTransmissionLinesBasedonBOTDRTechnologyADissertationSubmittedfortheDegreeofMast

2、erCandidate：ZunweiShiSupervisor：Prof.YanpengHaoShenghuaDengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM85学校代号：10561学号：201221011442华南理工大学硕士学位论文基于BOTDR技术的架空输电线路监测系统研制与试验研究作者姓名：史尊伟指导教师姓名、职称：郝艳捧教授申请学位级别：专业学位硕士学科专业名称：电气工程（全日制）研究方向：输变电设备在线监测与状态评估论文提交日期年》月丨f日论文答辩日期：2015年3月13日学位授予

3、单位：华南理工大学学位授予日期：年月円答辩委员会成员：主席：傅明利____________________________________________________________委员：王钢蔡汉生谢从珍邓红雷华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：料♦曰期：W年；月丨?曰学位论文版权使

4、用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。y不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CN

5、KI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：之戔爹^曰期：小丨7指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编）：摘要我国的“西电东送、南北互送、全国联网”战略性工程现已全面进入建设和实施阶段，远距离输电线路难免不经过高海拔、重覆冰、森林山地等区域，致使架空输电线路多处在风、雨、雪、冰、雷、山火等恶劣的环境之下，长期运行时，线路会受到电、热、机械负荷的作用而引起老化、断股等故障缺陷，严重威胁整个输电系统的安全稳定运行，因此对长距离架空线路的运行状态进行实时、可靠、有效的监测具有重要意义。目前，应

6、用在输电线路状态监测的装置多为电阻式传感传感器，此类传感器易受电磁干扰，使用寿命较短，取能受限，长期运行可靠性差；随着光纤技术的发展，光纤光栅传感装置凭其体积小、灵敏度高、性能不受电磁干扰、测量距离远、不受取能限制等优势，已在输电线路监测中得到一定应用，但是制作工艺复杂，不能对架空线路实现分布式状态监测。分布式光纤传感系统不仅具备光纤光栅传感装置的全部优点，还能对架空线路实现分布式连续测量。本文在理论和试验方面对布里渊分布式光纤传感技术展开了深入研究，主要研究内容和研究结果如下：（1）本文旨在高效低成本对布里渊微弱信号检测和宽频移解调，采用布里渊频移的相干检

7、测技术方案，研制了基于自发布里渊散射的分布式光纤传感系统（BOTDR）样机。实验结果表明：传感范围大于30km，空间分辨率为10m，温度测量范围是-60℃—90℃，温度分辨率达到±2℃，传感距离范围内监测到传感光纤的应变信息。（2）利用普通单模光纤代替电力光缆进行故障模拟监测试验，结果表明，当发生不同类型故障时，本文研制的光纤传感系统能呈现不同的曲线特征。（3）本文在变电站对OPGW光缆进行了现场温度检测试验，本文研制的光纤传感系统能够对现场架空线路进行分布式温度监测，监测结果基本符合当地温度变化趋势，某一位置与光纤光栅温湿度传感器监测的温度曲线基本吻合，最

8、大差值仅为1.8℃，并深入分析现场试验过程中所遇的问