光纤传感技术在智能电网中的应用

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时间:2019-11-22

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1、技术与应用光纤传感技术在智能电网中的应用关巍(河北省电力公司,石家庄050021)摘要光纤传感作为新兴的传感技术在智能电网领域取得了越来越多的应用。本文对多种适用于智能电网的光纤传感技术进行简要介绍,包括电流、温度、结构健康监测等领域,并说明了针对电力行业中不同应用背景下光纤传感技术的应用现状及市场需求,最后对国内目前光纤传感市场竞争格局进行简要说明。关键词:智能电网;分布式光纤传感技术;光纤光栅传感器;光纤荧光传感器ApplicationofOpticalFiberSensingTechnologyinSmartGridGuan(ElectricPowerCompanyofHebeiProv

2、ince,ShOiazhuang050021)AbstractAsarisingsensingtechnology,therearemoreandmoreapplicationsoffibersensingtechniqueinSmartGrid.TheworkingprincipleofmultiplesfibersensingtechnologythatmatchingtheSmartGridneedsisbrieflyintroducedinthispaperTheapplicationstatusoffibersensingtechnologyforpowerindustryandre

3、latedmarketrequirementarealsopresented.Atlast,theinternalindustrycompetitionoffibersensingisalsostated.Keywords:smartgrid;distributedfibersensingtechnology;fiberBragggratingsensors;fluorescencesensors:智能电网作为电网技术未来发展趋势已经得到FP传感器外,还有“准分布式”的光纤光栅传感共识,成为我国电网发展的一个重要方向。传感技器,以及“分布式”的光纤拉曼传感和光纤布里渊术则是智能电网中非常重要的

4、一环,通过先进的传传感技术。感技术可以获得准确的数据信息以用于智能电网的1.1全光纤电流互感器各个方面使用J。全光纤电流互感器【3】是基于法拉第磁光效应。光纤传感技术是传感器家族的新成员。在这一即处于磁场中的光纤会使在光纤中传播的偏振光发技术中,光纤即是测量信号载体,也可以是传感媒生偏振面的旋转。由于载流导线在周围空间产生的质。与传统的传感技术相比,具有抗电磁干扰、抗磁场,导致线偏振光通过置放在磁场中的法拉第磁辐射性能好、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异性光材料时会发生偏转A0=-4VNI。式中是光纤材料能,能够对温度、振动、电流、应变等多种参量实的Verdet常数,指光波在磁光材料中通过单位长

5、度,现在线测量。同时借助于光纤的低传输损耗和宽的由单位电流产生的磁场引起的旋转角的大小;Ⅳ是频带范围特性,光纤传感技术可以实现大的监测覆光纤绕载流导体的圈数;是穿过光纤环的电流强盖范围和高效的信息传输性能,迎合了智能电网对度。先进传感技术的需要,是非常有前景的传感技术_2]。如图1所示,由光源发出的光经过一个耦合器后由光纤偏振器起偏,经偏振光平分为两份,分别1光纤传感技术现状沿保偏光纤的x轴和Y轴传输,经相位调制器和闭与其他传感技术相比,光纤传感有着非常独特环控制电路产生相位偏置、调制信号和反馈信号,的布设方式。除了与传统传感器一样“点式”布设利用2/4波片进行线偏振光与圆偏振光的相互转化。的

6、全光纤电流互感器、光纤荧光温度传感器和光纤载流导线周围产生的磁场使传感光纤中正交的两束2014年第3期囊一I藏礅I115技术与应用变的变化,结合电力线的杨氏模量,计算出应力值,压,强电磁场条件下,传统的传感技术无法直接接再把架空电力线看成抛物线,计算出重量的增量,触发热体表面,多采用红外非接触测温或是简介换就能推算出电力线表面覆冰的厚度。在电缆上安装算的方法,而光纤光栅传感器和光纤荧光传感器可光纤光栅振动传感器,可以对风载荷引起的电缆舞以直接粘贴在高电压电气设备表面进行温度测量,动、微风振动等进行监测。在杆塔上安装倾角传感且通过网络通信发送至控制室统一监管,能掌握设器可以对杆塔的结构进行监测,

7、预防杆塔倒塌事故备工作状态以及缺陷和退化情况【。因此将光纤光发生[]。栅温度传感器或光纤荧光传感器用于开关柜和刀此外,由于光纤布里渊分布式传感可以利用闸,以及电缆接头的实时温度监测具有重要的意义。OPPC和OPGW对温度和应力同时监测,且传感距2.5动力电缆温度监测离可远至50kin以上,因此也进行了多次架空线覆动力电缆传输电流过载、电缆接头处阻抗大、冰监测测试[14-[5]。与其它技术相比,光纤

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