一种基于输电线路寿命的评估系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于输电线路寿命的评估系统，通过主成份分析法求出各个主成份的特征值、方差贡献率及累积贡献率，建立老化评估模型，计算出OPGW光缆实际老化程度值。本实用新型专利技术通过OPGW光缆老化评估模型，实现了OPGW光缆的各项关键参量实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于输电线路寿命的评估系统
本技术涉及光纤光栅应用
，具体而言，涉及一种基于输电线路寿命的评估系统。
技术介绍
随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断深入以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统成为全球电力行业的共同目标。国家电网公司(以下简称公司)根据国际国内发展趋势，提出建设以统一规划、统一标准、统一建设为原则，以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网。“十二五”以来，随着坚强智能电网建设的全面展开，公司信息化、管理智能化、决策科学化建设得到全面提升。电网生产调度业务、公司信息管理业务、通信智能化水平呈现出新的特征。公司发展战略的实施对通信网的安全性、可靠性和经济性提出更高要求。OPGW光缆作为电力通信网的重要构成部分，对智能电网的有效运行起到不可替代的支撑作用，因此，对OPGW光缆的可靠性与经济性提出了更高的要求。我国已建成全世界规模最大的电力专用光纤通信网络，其中，公司直供直管县级及以上OPGW光缆长度已超过400000千米，OPGW光缆的使用量已居世界前列。“十三五”计划拟将推广、试点电网智能化项目作为今后的发展方向，OPGW光缆的应用将进一步大规模增加，其在电力通信网建设中的主导作用将越来越显著。由于我国的OPGW光缆应用环境比较恶劣复杂，存在多雷暴、重覆冰地区等，受其影响，OPGW光缆因雷击、覆冰、电力系统过电压、外力破坏以及工程施工不当、接线方式不科学而遗留的安全隐患，从而极易造成OPGW光缆故障，大大降低OPGW的实际寿命。因此，目前急需一种全面正确认识OPGW光缆老化机理，动态监测OPGW光缆的各项参量、对OPGW光缆寿命做出实时评估的系统，对于确保电网安全、优质、经济、环保、安全有效的运行具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于输电线路寿命的评估系统，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：根据本技术的具体实施方式，第一方面，本技术提供一种基于输电线路寿命的评估系统，包括：综合处理单元、传感单元、OPGW光缆和杆塔，所述综合处理单元，通过所述杆塔上的所述OPGW光缆与所述传感单元相连，所述综合处理单元包括：解调单元、评估单元和监测设备；所述解调单元，依次与所述评估单元和所述监测设备相连，用于解调出主成分的值的变化引起第一测量范围参数和第二测量范围参数变化后的参数值；其中，所述主成分包括：温度、应变、舞动、衰减；第一测量范围参数包括：第一测量参数，第二测量范围参数包括：第二测量参数、第三测量参数和第四测量参数；所述评估单元，用于接收所述解调单元解调出的所述主成分的值变化后的参数值，并对所述参数值进行处理；所述传感单元包括：分立式传感单元和分布式传感单元；其中，所述分立式传感单元，位于相邻两个杆塔上，依次与所述分布式传感单元、所述解调单元和评估单元相连；所述分立式传感单元，用于感知引起第一测量范围参数变化的第一组环境参数的变化，并以光信号的形式反馈给所述解调单元；所述分布式传感单元，位于所述OPGW光缆内,用于感知引起第二测量范围参数变化的第二组环境参数的变化，并以光信号的形式反馈给所述解调单元，其中，第一组环境参数包括：第一环境参数和第二组环境参数包括：第二环境参数、第三环境参数第四环境参数和第五环境参数。可选的，所述评估单元，用于接收所述解调单元解调出的所述主成分的值变化后的参数值，并对所述参数值进行处理，包括:基于所述主成分的值变化后的参数值、求得所述主成分对应的权重，基于所述主成分对应的权重和所述主成分对应的老化程度的值，构建输电线路寿命评估模型；所述输电线路寿命评估模型对所述主成分对应的权重和所述主成分对应的老化程度的值进行相对应关系的计算，获得OPGW光缆实际老化程度值；所述评估单元将所述OPGW光缆实际老化程度值，发送至变电站的所述监测设备。可选的，基于所述主成分的值变化后的参数值、求得所述主成分对应的权重，基于所述主成分对应的权重和所述主成分对应的老化程度的值，构建输电线路寿命评估模型，包括：通过主成份分析法求出各个主成份的特征值、方差贡献率及累积贡献率；通过所述各个主成份的特征值、方差贡献率及累积贡献率建立输电线路寿命评估模型。可选的，所述输电线路寿命评估模型对所述主成分对应的权重和所述主成分对应的老化程度的值进行相对应关系的计算，获得OPGW光缆实际老化程度值，包括：取所述每个主成份的方差贡献率作为相应权重系数的值的大小，再通过因子载荷矩阵及因子方差极大正交旋转矩阵确定各权重系数的正、负号，获得权重系数；将所述每个主成分的权重系数与相应主成分老化程度的乘积加和，得到OPGW光缆实际老化程度值。可选的，所述OPGW光缆实际老化程度值满足如下计算关系：Z＝W1Z1+W2Z2+W3Z3+W4Z4其中，变化后的温度、变化后的应变、变化后的舞动、变化后的衰减的权重系数分别为W1、W2、W3、W4，各温度、应变、舞动、衰减对应的老化程度的值分别为Z1、Z2、Z3、Z4，OPGW光缆实际老化程度值为Z。可选的，所述评估单元将所述OPGW光缆实际老化程度值，发送至变电站的所述监测设备之后，还包括：所述监测设备对OPGW光缆老化状态的结果进行显示。可选的，所述主成分的选取，包括：任意分别选取3个参数、4个参数、5个参数分别标为第一组、第二组、第三组；分别对第一组、第二组、第三组作χ2检验之后，选取温度、应变、舞动、衰减作为主成分。可选的，所述解调单元，包括：光纤光栅解调单元、分布式光纤传感解调单元、布里渊分布式解调单元，所述光纤光栅解调单元，与所述分布式光纤传感解调单元和所述布里渊分布式解调单元相互独立，用于解调所述第一测量范围参数变化后的参数值；所述分布式光纤传感解调单元，用于解调所述第二测量参数变化后的参数值和所述第三测量参数参数变化后的参数值；所述布里渊分布式解调单元，用于解调所述第四测量参数变化后的参数值。本技术实施例的上述方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本技术通过光纤传感方式对OPGW光缆应变、OPGW光缆温度、OPGW光缆舞动、OPGW光缆衰减等各项OPGW光缆老化关键参数实时测量并形成OPGW光缆老化评估模型，实现在网运行的OPGW光缆的各项关键参量实时监测；本技术能够及时发现线路上发生的故障和存在的隐患，便于采取必要的维护措施，确保线路安全、稳定运行。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于输电线路寿命的评估系统，其特征在于，包括：综合处理单元、传感单元、OPGW光缆和杆塔，/n所述综合处理单元，通过所述杆塔上的所述OPGW光缆与所述传感单元相连，所述综合处理单元包括：解调单元、评估单元和监测设备；所述解调单元，依次与所述评估单元和所述监测设备相连，用于解调出主成分的值的变化引起第一测量范围参数和第二测量范围参数变化后的参数值；其中，所述主成分包括：温度、应变、舞动、衰减；第一测量范围参数包括：第一测量参数，第二测量范围参数包括：第二测量参数、第三测量参数和第四测量参数；所述评估单元，用于接收所述解调单元解调出的所述主成分的值变化后的参数值，并对所述参数值进行处理；/n所述传感单元包括：分立式传感单元和分布式传感单元；其中，所述分立式传感单元，位于第相邻两个杆塔上，依次与所述分布式传感单元、所述解调单元和评估单元相连；/n所述分立式传感单元，用于感知引起第一测量范围参数变化的第一组环境参数的变化，并以光信号的形式反馈给所述解调单元；所述分布式传感单元，位于所述OPGW光缆内，用于感知引起第二测量范围参数变化的第二组环境参数的变化，并以光信号的形式反馈给所述解调单元，其中，第一组环境参数包括：第一环境参数和第二组环境参数包括：第二环境参数、第三环境参数第四环境参数和第五环境参数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于输电线路寿命的评估系统，其特征在于，包括：综合处理单元、传感单元、OPGW光缆和杆塔，
所述综合处理单元，通过所述杆塔上的所述OPGW光缆与所述传感单元相连，所述综合处理单元包括：解调单元、评估单元和监测设备；所述解调单元，依次与所述评估单元和所述监测设备相连，用于解调出主成分的值的变化引起第一测量范围参数和第二测量范围参数变化后的参数值；其中，所述主成分包括：温度、应变、舞动、衰减；第一测量范围参数包括：第一测量参数，第二测量范围参数包括：第二测量参数、第三测量参数和第四测量参数；所述评估单元，用于接收所述解调单元解调出的所述主成分的值变化后的参数值，并对所述参数值进行处理；
所述传感单元包括：分立式传感单元和分布式传感单元；其中，所述分立式传感单元，位于第相邻两个杆塔上，依次与所述分布式传感单元、所述解调单元和评估单元相连；
所述分立式传感单元，用于感知引起...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金祥，肖子洋，郑富永，张治国，刘兴，颜哲昊，付俊峰，喻俊浔，李路明，王华，杨涛，谭如超，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司信息通信分公司，北京邮电大学，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江西;36