OPGW光缆用于高压架空线路在线监测技术的研究

中图分类号：ＴＮ９１　３．３３　文献标志码：Ｂ　文章编号：２０９５—６４１　Ｘ（２０１　４）１　０－００７３—０３　ＯＰ　ＧＷ光缆用于高压架空线路　在线监测技术的研究　卢乐书’，陈振辉’。张杰　（１．广东电网公司电力调度控制中心，广东广州５１０６００；２．深圳供电规划设计院有限公司。广东深圳５１８０５４）　摘要：高压架空线路运行状态在线监测技术，是近年来随着智能电网的建设应运而生的技　术。塔上在线监测设备信息的传输没有规程、规定，目前只能依赖公网的２Ｇ／３Ｇ无线通道，　但是大部分架空线路不在基站覆盖的区域，偏远地区线路巡维人员的基本通信都无法保障。　文章结合电网新建和已运行的ＯＰＧＷ光缆线路通道资源，提出了光缆分段信息接入技术。　解决了高压架空线路塔上信号传输的通信难题。　关键词：ＯＰＧＷ光缆；在线监测；信号传输　０引言　随着智能电网的建设发展，高压架空线路运行　状态在线监测技术应运而乍。同家电网、南方电网　护、远动、计量等数据和语音信息。　ＯＰＧＷ光缆的制造盘长限制在５　ｋｍ以内，设计　配盘长度时考虑耐张塔位置及施丁要求一般在４　ｋｍ　左右。之前，线路沿线没有信息接入需求，所以光缆　接头盒内光纤一一对应熔接，在变电站成端，整个光　也相继发文”。】．对架宅线路进行雷击、覆冰、山火、微　气象、大跨越、交叉跨越、弧垂、温度等监测和视频监　控，刚现代物联网技术逐步取代传统落后的人力爬　…涉水用望远镜巡线的方式。　通信网络ｆｌ１变电站为网络节点　２电网运行状态在线监测　电网运行状态在线监测技术就是要解决电网的　现在，架　线路１．．的ＯＰＧＷ光缆都足分段接续　祠ｌ１变电站相连．构成电网封闭的专　光通信网络　其实每个ＯＰＧＷ光缆接头盒经过技术开发都可成为　管理人员、运行人员、值班员等不必到现场的情况　下，能实时掌握电网的运行状态。原本要定期到现　开放的信息接人点，则架空线路３　ｋｍ左右就可设置　一场采集和测量的数据，由安装在现场的在线监测装　置实时地传输到监控ｒｆ１心，经过运行状态分析软件　处理，就能提供电网运行实时状况　个Ｗｉ．Ｆｉ微型基站，线路上各种传感器信息和视频　信号，通过光通信网络传同监控巾心，这是塔上信息　传输的一种通信技术方向。　前端各种信息采集器和传感器，大部分采用无　线通信技术，然后汇集到光通信网络传同监控中心：　从在线监测角度，整个电网可分为两大部分：一是　厂站部分，这部分在线监测容易实现，【大ｌ为厂站都在　１　ＯＰＧＷ光缆线路运行现状　从２０　１廿纪９０年代，我国电网ｌ　ｌ　０　ｋＶ及以上架　空线路基本上都架设了ＯＰＧＷ光缆线路，光缆纤　配置标准不同，有１２／２４／３６／４８芯不等，主要承载保　光通信网络节点；二是高压线路部分，不论是架牵　线路还是电缆线路，一般部有ＯＰＧＷ光缆和管道光　刚４年第’　ＥＬＥ（：ＴＲＩ（：：：Ｐ【）ｗＥ１　Ｉ（：＿　Ｅ　Ｔ　缆，但是这些光缆都是站端到站端的闭合光缆，从未　提供过沿线的信息接入　此，现有的高压线路在　线监测系统的通信通道Ｉ　，并ｆ＿１．可以提供全线路的无　线Ｗｉ．Ｆｉ覆盖．使偏远地　巡线维护Ｔ作和　线　测　环境条件得到　大的改变：架　线路　线监测系统　示意如图２所示。　尤线路由器　线蚧洲项目，部是采崩公网通信解决信号传输。这　样就形成了这种局面，电网专有的光缆资源没有　被充分利用，还要租用公网的服务，后期付出　额　费川、　３　ＯＰＧＷ光缆接头盒的分接设计　常川的ＯＰＧＷ光缆接　盒大部分是一进一出　两通结构。两通接头盒内，每芯光纤按照色谱一一　对啦熔接，在变电站成端时，按照色谱就可对照分辨　确定Ｔ作光纤　至懈【控叶一心　监控小心　本义提　的创新设计是采州　通分支接头盒，　图２架空线路在线监测系统示意　Ｆｉｇ．２　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇ　ｒａｍ　ｏｆ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｌｉｎｅ　在同一条光缆内，每个接头盒选取同一对光纤进行　串联　型熔接。这样　一对光纤就解决了整条线　路的在线监测系统通信通道问题，而且不影响光缆　主通信通道的传输。三通分支接头盒内光纤连接示　意如Ｉ　１所示。　在运行的光纤通信系统节点巾，每个变电站都　配有带路由功能的接入层综合数据网交换机，【大Ｉ此　每条线路的在线监测系统信息，可经变电站综合数　据网交换机转发至在线监测系统峪控ｒ｝Ｉ心　愿　卜时脚　。　塔　信息传输是ＯＰＧＷ啦川的新领域　２００９　年ｌ１月，浙汀省电力公司在金华５００　ｋＶ舣龙变直　端一　一　接ｒ一　愚　．　流融冰系统中采川了ＯＰＧＷ光缆Ｈ　和尤线通信结　合的传输方式，通过采集导线温度、倾角、绝缘子托　图１三通分支接头盒内光纤连接示意　淤　力等状态数据，气象数据以及现场ｆ矧像，实现对高　线路及环境的全天候监测，弥补了人Ｉ　巡视的不足，　有效预防冰害事故。　Ｆｉｇ．１　Ｔｈ　ｒｅｅ　ｂｒａｎｃｈ　ｊｏｉｎｔ　ｂｏｘ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｄｉａｇ　ｒａｍ　对丁基建新建　程，ＯＰＧＷ光缆接头盒可以全　部采川：Ｊｌ通分支接头盒，预留　分支接入光缆，以备　蚶　≥　线监测项日使川　对丁已运行的ＯＰＧＷ光缆线　利ＨＪ　ＯＰＧＷ光缆实现了实时视频的传输，在后　台可以看到清晰实时的动态画面，能对现场的Ｊ田ｊ面　进行很好地控制，实时观测远方线路导线、铁塔、绝　路，需要改造的接　盒有２种选择：一是更换三通分　支接　盒，这样需埘全部光纤重新熔接；二是对原有　接头盒进行小改造，只是把选用的那对光纤重新熔　接引出　缘子等覆冰状况，收集　观可靠的线路信息，对导线　覆冰进行定性观测和分析。通信网络为电力系统内　部网络，设备可靠性较高，传输方式误码率低、安全　性高　４在线监测系统通道设计　在　缆线路每个接续塔都采用ｉ通分支接头　盒，将引　的４芯光纤配以１：业交换机和无线路南　５　ＯＰＧＷ光缆线路沿途通信　很多超高　线路地处偏僻无人地域，这些地方　没有手机信号，给定期维护寻线人员带来很多风险　在线监测系统的作ＨＩ，就是替代人力型及时地掌握　高压架　线路的运行状态，或减少寻线维护人员的　风险。　本文设汁的在ＯＰＧＷ光缆接续塔没置Ｗｉ．Ｆｉ无　器，就具备ｒ有线和无线的信息接人功能　整条光　缆线路采用一对分路光纤和两端变电站之间的真通　光纤构成光纤保护环路。　这种ＯＰＧＷ光缆通道结构适用丁所有ＯＰＧＷ　光缆线路，可以解决ＯＰＧＷ光缆线路的运行状态在　口　：　线路｝｝１器，就吖以解决全线路的信号覆盖和线路信　号采集器及传感器的传输问题　ｌ＿　业级的设备在町　［４】朱，Ｊｌｑ￣．ＯＰＧＷ）Ｌ缆通　存输电线路　线　测　¨ｊ　探【ＪＪ．浙汀ｆＵ力．２０Ｉ　Ｉ（７）：１０　１　２．　传输ｆ　的心　靠性、寿命、传输距离等方面完全可以胜任，同外已　相当普遍使　ｗｉ．Ｆｉ设备和传输技术，在我同电力系　统还没有专用无线频率和通信网络的情况下．利用　高　线路沿线的ＯＰＧＷ光缆和免申请公州频段　的ｗｉ．Ｆｉ技术结合，就可以完全解决ＯＰＧＷ光缆线　路沿途通ｆｆｉ　ＺＨＵ　Ｙｉ—ｚｈｅｎ．Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ＂ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｇｒｏｕｎｄ　ｗｉｒｅ　ｔｏ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｚｈ￣ｉａｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ＰｏｗｅＬ　２０１　１（７）：　１０一ｌ２．　编辑张京娜　收稿日期：２０１４—０６—２０　６结语　高压架空线路运行状态　线监测信息的传输通　道，是智能电网建设迫切需要解决的重大课题：智　能电网的建设与发展，必然要引入现代物联网技术。　电网运行状态在线监测是具体的实施于段：、但目前　研究输电线路运行状态在线监测技术是多学科、多　０业的交叉技术，还很缺乏这个领域的研究力量，虽　然本史提…的技术论点是完全可行的，但ＯＰＧＷ光　缆线路二十多年的封闭运行方式能否改观，还有待　丁专业领导与时俱进的大力支持。　参考文献：　卢乐书（１９６５一），男，广东揭阳人，工程师，从事电力通　［１】南　‘电网公－ｄ　ｌ＇－．［２０１２］６　，天于印发《输变电没备　线监删与　带ｌ乜测试装置配置指导原则》的通知【Ｒ】．２０１２．　［２】南　『乜　公司艰建［２ｏｉ３］２ｌ　．父丁印发《３Ｃ绿色电网建没指　南（绿色　５分》的通知【Ｒ］．２０１３．　［３］南　‘电网公闻．『｛ｉ＿方电网３ｃ绿色也Ｍ输变电示范ｒ　建没指导　意　（试仃版）ｆＲ１．２０１Ｉ．　信工程建设管Ｇ－ｒ－作；　陈振辉（１９６４Ｉ），男，广东化州人，工程师，从事电力通　信工程管Ｇ＿ｖ－作；　张杰（Ｊ９５７＿）．男，吉林长春人，高级工程师，从事电力　通信设计研究工作　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＯＰＧＷ　Ｃａｂｌｅ　Ｏｎｌｉｎｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｏｖｅｒｈｅａｄ　Ｌｉｎｅ　ＬＵＬｅ．ｓｈｕ。ＣＨＥＮＺｈｅｎ—ｈｕｉ。ＺＨＡＮＧＪｉｅ　，，（１．Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｐｏｗｅｒ　Ｇｒｉｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１　０６００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　５　１　８０５４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｌｉｎｅｓ　ｉＳ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｍａｒｔ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｒｕｌｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ．ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｃａｎ　ｏｎｌｙ　ｒｅｌｙ　ｏｎ　ｐｕｂｌｉｃ　２Ｇ／３Ｇ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｈａｎｎｅｌ　ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｂ　ＬＪｔ　ｍｏｓｔ　ｏｆ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｌｉｎｅｓ　ａｒｅ　ｎｏｔ　ｊｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｒｅａ；ｔｈｉｓ　ｍｅａｎｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌｉｎｅ　ｐａｔｒｏｌ　ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ　ｃａｎ’ｔ　ｂｅ　ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ　ｉｎ　ｒｅｍｏｔｅ　ａｒｅａｓ．　Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｅｗｌｙ　ｂｔｉｌｔｆ　ａｎｄ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ＯＰＧＷ　ｃａｂｌｅ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｇｒｉｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ａ　ｓｅｇｍｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｌｉｎｅ　ｔｏｗｅｒｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：０ＰＧＷ：ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｓｉｇｎａＩ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　２０１４年第１２卷第１０期　ＥＬＥＣ　ＦｌＵＣ　Ｐ（１ＷＥＰ－Ｉ（　Ｔ　７５