我國北方部分地區(qū)冬季最低氣溫達(dá)零下二十度以下，高壓輸電線路常出現(xiàn)不均勻覆冰。在大風(fēng)作用下，線路會發(fā)生不規(guī)律舞動，伴有較大慣性和能量，從而引發(fā)斷線、跳閘、甚至倒塔等風(fēng)險(xiǎn)。2023年底，受低溫和大風(fēng)天氣影響，國網(wǎng)北部某縣4條高壓輸電線路覆冰舞動嚴(yán)重，供電鐵塔傾倒，導(dǎo)致全縣19.8萬居民斷電。
近日，烽火通信應(yīng)國網(wǎng)公司邀請，參與了華中某輸電線路覆冰舞動在線監(jiān)測研究，通過對輸電線路的覆冰舞動進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)電力故障早期預(yù)警，及時排除風(fēng)險(xiǎn)隱患。
烽火分布式覆冰舞動監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控界面
本次研究采用的烽火分布式覆冰舞動監(jiān)測系統(tǒng)，基于光纖傳感技術(shù)，使用輸電線路OPGW光纜的內(nèi)部冗余光纖作為傳感器，獲取光纖振動特征量，建立光學(xué)參量和輸電線路狀態(tài)參量之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對整條線路覆冰舞動風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確判斷和精準(zhǔn)定位。同時，系統(tǒng)可實(shí)時顯示各檔距覆冰厚度，出現(xiàn)舞動異常時則采用三級預(yù)警響應(yīng)監(jiān)測機(jī)制進(jìn)行預(yù)警提醒，并在重點(diǎn)區(qū)域巡檢，確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)類型后交由下一步災(zāi)害應(yīng)急處理流程執(zhí)行。相較于傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)，具有以下優(yōu)勢：
無需供電：線路上無需安裝任何傳感器，不受電源影響。
施工及維護(hù)簡單：只需安裝監(jiān)測主機(jī)，且安裝和維護(hù)均在室內(nèi)進(jìn)行。
設(shè)備穩(wěn)定性好：監(jiān)測主機(jī)在室內(nèi)運(yùn)行，不受惡劣環(huán)境影響。
監(jiān)測范圍廣：一臺監(jiān)測設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)整條線路狀態(tài)的連續(xù)監(jiān)測。
成本極大降低：一次性投入每公里成本由原來的3.6萬左右降至1-2萬元。
烽火分布式覆冰舞動監(jiān)測方案示意圖
作為冰雪中的“哨兵”，分布式光纖傳感覆冰舞動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力故障早期監(jiān)測和預(yù)警，具有高效、穩(wěn)定、安全、廣域的特點(diǎn)，能夠滿足電力等行業(yè)對輸電線路及其周邊通道的全線路、全時段、全狀態(tài)自感應(yīng)要求，減少不必要的損失，有力保障國家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全，對促進(jìn)我國電力安全數(shù)字化發(fā)展具有重要意義。烽火通信將不懈努力，推動光纖通信、傳感等前沿技術(shù)高速發(fā)展，讓數(shù)字連接價值造福人類社會。
