基于-48v供电的分布式输电线路opgw状态监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，它包括OPGW光缆和机房电源管理系统的-48V电源，其特征在于还包括：包含在OPGW光缆中的一根备用光纤作为传感探头；与所述光纤传感探头连接的分布式光纤传感器DOFS主机；供所述分布式光纤传感器DOFS主机工作电源的-48V电源转换器。该监测系统，结构简单，以该芯光纤作为传感探头，不需要在线路上安装额外传感器，即可实现OPGW状态实时监测。解决了系统在只有-48V的机房的供电问题，消除了外接220V电源可能造成的安全隐患。彻底解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信、监测面窄及稳定性问题，开辟了电力监测技术的新方向。
【专利说明】基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种电力监测技术，尤其是基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统。
【背景技术】
[0002]光纤复合架空地线的英文为Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,缩写为0PGW，一般称作OPGW光缆。由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点，它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题。因而，OPGW具有较高的可靠性、优越的机械性能、成本也较低等显著特点。把光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，作为通信光缆具有可靠性高、抗自然灾害能力强、不易被人为破坏、使用寿命长、运行维护费用低等优势，近年来在我国电力系统通信干线传输网中得到了广泛应用。但是，在OPGW的设计使用寿命年限内，一旦地线功能或光纤通信功能丧失，不但终止了使用寿命，更重要的是会造成巨大的停电损失和影响，还会危及电网的安全稳定运行。因此，对OPGW运行状态进行实时监测，及时发现、排除隐患显得尤为重要。
[0003]OPGff运行状态监测系统主要功能是实时在线监测几十公里的OPGW线路上的温度和应变分布，并根据温度和应变量等参量计算出线路覆冰严重程度、弧垂、塔杆倾斜等状态量和判断状态量异常变化，如出现异常变化系统会即时预警。
[0004]目前分布式输电线路OPGW状态监测系统在电力系统应用时间不长，一般装在变电站机房光纤配线屏内，使用220V交流供电；而且，在恶劣气候条件下存在的通信、监测面窄及不稳定的问题。但是，有些变电站为满足机房高可靠性和高安全性的要求，使用了不间断供电电源管理系统，机柜内只有-48V直流电源，如要使用该电源管理系统需要外接220V交流电源到光纤配线屏内，明显不方便及不安全。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种可靠和安全的基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统。
[0006]为达上述目的，本发明的技术方案为:
一种基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，它包括OPGW光缆和机房电源管理系统的-48V电源，其特征在于还包括:
包含在OPGW光缆中的一根备用光纤作为传感探头；
与所述光纤传感探头连接的分布式光纤传感器DOFS主机；
供所述分布式光纤传感器DOFS主机工作电源的-48V电源转换器。
[0007]所述的DOFS主机和-48V电源转换器安装在变电站机房机柜内。
[0008]所述的DOFS主机通过FC单模光纤跳线连接作为传感探头的光纤。
[0009]所述-48V电源转换器的输入端接机房电源管理系统的-48V电源，输出端接DOFS主机的电源输入端。
[0010]以上结构的监测系统，结构简单，DOFS主机和-48V电源转换器安装在变电站机房，DOFS主机与OPGW线路其中一芯备用光纤相连，以该芯光纤作为传感探头，不需要在线路上安装额外传感器，即可实现OPGW状态实时监测。解决了系统在只有-48V的机房的供电问题，为系统提供了高可靠、高安全性的不间断电源，而且还消除了外接220V电源可能造成的安全隐患。彻底解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信、监测面窄及稳定性问题，开辟了电力监测技术的新方向。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构原理图；
图2是在变电站机房机柜内DOFS主机、-48V电源转换器和电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图，对本发明作进一步说明。
[0013]图1所示，是本发明的结构原理图，从图中可知，基于-48V供电的分布式输电线路OPGff状态监测系统由OPGW、DOFS主机、-48V电源转换器组成。把OPGW光缆放置在由铁塔架空的高压线路上，连接两地变电站，一般长度在30KM以上，光缆通常有24芯以上光纤，本系统利用OPGW的一根备用光纤作为传感探头，DOFS主机实时采集光纤的布里渊频谱信号，并计算出温度和应变分布，进而根据温度和应变分布计算出OPGW线路的弧垂、塔杆倾斜及覆冰严重程度等状态量，并判断状态量的变化情况，如出现异常系统会即时预警。由于光纤是包裹在光纤复合架空高压输电地线OPGW中，OPGW线路与架空高压输电导线的运行状况基本一致，因此，OPGW的在线监测实现了对输电线路沿线的连续性状态监测。DOFS主机和-48V电源转换器安装在变电站机房机柜内，DOFS主机通过金属套光纤连接头FC单模光纤跳线接OPGW备用的一芯光纤，负责实时采集30KM长的OPGW光纤传感数据。其中，光纤跳线又称光纤连接器，是指光缆两端都装上连接器插头，用来实现光路活动连接。光纤跳线按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模跳线，还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤跳线；按连接头结构形式可分为:FC跳线、SC跳线、ST跳线、LC跳线、MTRJ跳线等。FC单模光纤跳线一般用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。DOFS主机由光路板、电源板、高速信号采集板、主机控制板组成。电源板为DOFS主机各部件提供电源，电源板输入端接24V电源；光路板接OPGW光纤能够检测出光纤的布里渊频谱；高速信号采集板负责实时采集布里渊频谱信号，主机控制板接收实时采集的频谱信号，并计算出温度和应变分布，进而根据温度和应变的分布计算出OPGW线路的弧垂、塔杆倾斜及覆冰严重程度等状态量，判断状态量的变化情况，如出现异常系统会即时预警。
[0014]所述的DOFS主机是现有技术和产品，或本领域的技术人员根据现有技术能容易做出。
[0015]图2所示，是在变电站机房机内DOFS主机、-48V电源转换器和电源的结构示意图。在图中，在变电站机房的机柜内-48V电源转换器输入端接机房电源管理系统的-48V电源，输出端输出电压24V直流电源，-48V电源转换器输出端接DOFS电源接口，将24V直流电源输给DOFS主机使用。DOFS主机内部使用24V直流电源供电。由于接机房电源管理系统的-48V电源稳定可靠，消除了外接220V电源可能造成的安全隐患，从而确保了设备电源能
够安全可靠工作。
【权利要求】
1.一种基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，它包括OPGW光缆和机房电源管理系统的-48V电源，其特征在于还包括: 包含在OPGW光缆中的一根备用光纤作为传感探头； 与所述光纤传感探头连接的分布式光纤传感器DOFS主机； 供所述分布式光纤传感器DOFS主机工作电源的-48V电源转换器。
2.根据权利要求1所述的基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，其特征在于: 所述的DOFS主机和-48V电源转换器安装在变电站机房机柜内。
3.根据权利要求1所述的基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，其特征在于: 所述的DOFS主机通过FC单模光纤跳线连接作为传感探头的光纤。
4.根据权利要求1所述的基于-48V供电的分布式输电线路OPGW状态监测系统，其特征在于: 所述-48V电源转换器的输入端接机房电源管理系统的-48V电源，输出端接DOFS主机的电源输入端。
【文档编号】G01K11/32GK103983284SQ201410185655
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】朱时阳, 邬蓉蓉, 邓雨荣, 黄维, 田树军 申请人:广西电网公司电力科学研究院