基于光纤光栅的智能电网在线监测系统

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1、工程硕士学位论文基于光纤光栅的智能电网在线监测系统作者姓名余扬工程领域软件工程校内指导教师陆璐教授校外指导教师卢智星高级工程师所在学院软件学院论文提交日期2015年12月OnlinemonitoringsystemofsmartgridbasedonfibergratingADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuyangSupervisor：Prof.LuluSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,C

2、hina分类号：TP3学校代号：10561学号：201320700049华南理工大学硕士学位论文（基于光纤光栅的智能电网在线监测系统）作者姓名：余扬申请学位级别：工程硕士工程领域名称：软件工程校内指导教师姓名、职称：陆璐教授校外指导教师姓名、职称：卢智星高级工程师论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计√应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：软件工程论文提交日期：2015年12月1日论文答辩日期：2015年12月6日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：杨晓伟委员：赵跃龙郑东曦左保河吴

3、一民摘要随着我国电网建设的飞速发展，电力安全显得愈发重要。近年来南方冰雪灾害对南方部分地区的电网造成了毁灭性的打击，与此同时随着输电线路的电压等级不断升高，按以往人工巡检的方式来维护电网运行已经变得越来越困难，无论从成本、安全性和实时性等各方面都无法满足当前电网建设的需求。因此打造智能电网成为了国家下一步电网建设的重点之一，目前市面上正在使用的监控系统大部分采用的是电子传感设备，如摄像头、三轴加速器等等。这些系统在日常使用的准确性较高但将这些设备运用在电力建设当中则必须面对强磁场干扰、气候条件恶劣以及缺乏稳定电

4、源供给的问题。相比于传统的电子传感技术，光纤传感具有电气绝缘、抗电磁干扰、重量轻体积小且灵敏度高等诸多特点。光纤光栅传感技术发展至今已经较为成熟，并且在桥梁或隧道等工程中已经得到了广泛的使用，但将其运用在电网监测上的案例较少。但随着光纤光缆在电网中的覆盖面积逐步上升，采用光纤光栅传感的手段对电网运行进行实时监测成为了可能。首先本文结合光纤光栅传感原理，论证光纤光栅技术在输电线路上使用的可行性。通过多组实验证明了温度补偿法能够有效去除在温度对光栅应力测量所带来的影响。其次本文结合系统软件实现监测线路的覆冰预警算法

5、；并且从软件建模开始详细介绍了系统软件面向对象的设计思路、基于事件驱动的设计模式以及网络功能的实现。最后再从实际应用出发，将传感器做二次封装并通过线路的实际运行论证了传感器二次封装后的可行性以及准确性。关键词：光纤光栅；智能电网；温度补偿；覆冰算法；软件建模；设计模式IAbstractWiththerapiddevelopmentofourStateGridconstruction,electricitysafetyisbecomingincreasinglyimportant.Inrecentyears,ic

6、ecalamityinSouthChinahasledtoadevastatingblowtotheStateGrid.Atthesametimewiththetransmissionlinevoltagelevelscontinuingimprovement,ithasbecomemoreandmoredifficulttomaintaintheoperationofthepowernetworkbymanualinspection.Manyaspects,suchascost,safetyandreal-t

7、imeperformancecannotmeettheneedsofthecurrentpowergridconstruction.Sobuildingasmartgridhasbecomethevitalofthenextstepofthegridconstruction.Mostofthemonitoringsystems,whicharewidelyusednowadays,areelectronicsensingdevices,suchascameras,threeaxisaccelerator,etc

8、.Thesesystemsareaccuracy,buttheuseofwhichinelectricpowerconstructionmustfacetheproblemofstrongmagneticfieldinterference,poorweatherconditionsandthelackofstablepowersupply.Comparedwiththetraditio