毕业设计光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用.doc

光纤传感技术在电力安全综合监测中的应用第PAGE\*MERGEFORMAT20页项目名称：矸石充填综采成套技术研究光纤传感技术在智能电网安全综合监测中的应用山东微感光电子有限公司第页目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc447042969"1.研究背景PAGEREF_Toc447042969\h1HYPERLINK\l"_Toc447042970"2.研究目的与意义PAGEREF_Toc447042970\h2HYPERLINK\l"_Toc447042971"3.研究内容PAGEREF_Toc447042971\h3HYPERLINK\l"_Toc447042972"4.研究目标及技术路线PAGEREF_Toc447042972\h5HYPERLINK\l"_Toc447042973"5.研究方案PAGEREF_Toc447042973\h6HYPERLINK\l"_Toc447042974"5.1.光纤传感技术PAGEREF_Toc447042974\h6HYPERLINK\l"_Toc447042975"5.1.1光纤光栅传感技术PAGEREF_Toc447042975\h6HYPERLINK\l"_Toc447042977"5.1.2光纤分布式温度检测技术PAGEREF_Toc447042977\h11HYPERLINK\l"_Toc447042978"5.1.3光纤气体检测技术PAGEREF_Toc447042978\h12HYPERLINK\l"_Toc447042979"5.2光纤传感技术在电力安全监测中的应用PAGEREF_Toc447042979\h14HYPERLINK\l"_Toc447042980"5.2.1光纤电缆沟综合监测PAGEREF_Toc447042980\h14HYPERLINK\l"_Toc447042981"5.2.2光纤高压开关柜温度监测PAGEREF_Toc447042981\h19山东微感光电子有限公司www.iss-ms.com研究背景随着电力系统互联的不断发展，现代电网规模日益扩大，逐渐形成了全国统一、甚至跨国的大型联合系统。随着电力网络互联程度的不断提高，系统越来越庞大，运行方式越来越复杂，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使整个电网的安全稳定问题越来越突出。在现代大电网中，各区域、各部分互相联系、密切相关，在运行过程中互相影响。如果电网结构不完善，缺少必要的安全监测措施，一个局部的小扰动或异常运行也可能引起全系统的连锁反应，甚至造成大面积的系统瓦解。大规模的电力系统对现有的电网安全状态综合监测提出了新的挑战。电力系统是现代社会中最重要、最庞大的工程系统之一。电能供应的中断，不仅直接影响到国防与工农业生产、交通，造成人民生活紊乱，在某些情况下甚至酿成及其严重的社会性灾难。随着我国电力系统向高效环保可持续发展的目标发展，电力系统的安全高效运行更加重要。电力设备和电力线路的运行状态监测是保证电力系统安全高效运行的重要手段。但是，在具有强电磁干扰、高压的恶劣环境下，电子传感器具有很大局限性。因此，急需对电网运行状态进行实时在线综合检测的有效手段。光纤传感技术是20世纪70年代末兴起的一种先进的多学科交叉技术。光纤传感器所具有的诸多独特优点，使得光纤传感器在电力系统安全监测中发挥了巨大作用。（1）光纤传感器本质为介电材料，传输光信号，本质安全，因此可应用于高电压、强电磁干扰的恶劣环境；（2）体积小、物理性质稳定，适合于在线监测材料结构的健康状况，甚至可以将光纤传感器直接置于材料内部，和材料融为一体形成智能材料和结构；（3）复用能力强，可实现对一线多点、两维点阵或空间分布的连续监测，在同一条检测通道中可以将多个/多种传感器探头串连和并联使用，从而实现对多参数的快速准确测量；（4）光纤传输损耗小，信号传输距离远，可用于远距离监测。光纤温度传感器、光纤声发射传感器、光纤振动传感器、光纤气体传感器、光纤水位传感器等等，可用于高压开关柜、高压变压器绕组、发电机定子等发电、输变电设备的温度、振动、绝缘程度（局放定位和测量）等状态的实时在线测量，同时可以对电缆的温度进行实时分布式测量和定位，对输变电电缆沟的气体浓度、水位状况进行实时测量。光纤传感技术必将大大推动电力系统安全监测技术的发展。研究目的与意义电力系统和电力产业是关系到国计民生的方方面面，因此上到国家、电力系统各单位，下到终端用户，均对智能电网的安全和可靠性提出了更高的要求。在智能电网的格局下，原来的信息集中控制系统