[发明专利]输电线路微风振动在线监测系统

说明书

本发明涉及一种输电线路微风振动在线监测系统，包括：微风振动监测装置、光纤链路、光信号设备；输电线路上设置有多个与微风振动监测装置一一对应的监测对象，微风振动监测装置装设于输电线路上与之对应的监测对象上。本发明通过采用装设在监测对象上的具有光纤光栅的微风振动监测装置接收光信号设备发送的第一光信号，并反射第二光信号；根据所述第一光信号和第二光信号，计算得到各个监测对象的振幅和频率，并最终得到所述输电线路的疲劳程度参数，根据该疲劳程度参数，能够准确地确定该输电线路的微风振动情况，增强了对输电线路微风振动在线监测的抗干扰能力，有效地提高了输电线路微风振动在线监测系统可靠性。

技术领域

本发明涉及输电线路安全控制技术领域，特别是涉及一种输电线路微风振动在线监测系统。

背景技术

在架空输电线路上，常常发生微风振动、次档距振荡、舞动、脱冰跳跃、横向碰击、电晕舞动和短路振动等多种类型的振动，在这些振动类型中，以“微风振动”的发生最为普遍、最为频繁。架空输电线路的微风振动是指，当约0.5～10m/s的稳定风速横侧吹向输电线路时，在输电线路的背风侧会产生上下交替的旋涡，引起上下交变的力作用于输电线路上，使输电线路产生垂向振动。当旋涡出现频率与输电线路的固有频率一致时，会在谐振下产生较大振幅的持续振动。微风振动的频率在3Hz～150Hz之间，最大振幅一般不大于架空输电线路直径的1～2倍。振动的持续时间一般达数小时，有时可达数日不止。

微风振动是导致输电线路疲劳损伤的主要原因，微风振动引起输电线路疲劳断股问题一直威胁着输电线路的安全运行。经过江河、湖泊、海峡、山谷等的大跨越，其档距大，悬挂点高，跨越处地面平坦，江面开阔，水面的粗糙度小，容易形成均匀的层流风，以致于激振风速范围广，稳流持续时间长，使风输给输电线路的振动能量大大增加，输电线路振动强度远较普通档距严重，大跨越输电线路系统的振动基频低，临阶振型的频率十分接近，它总是处于共振状态，加之大跨越在输电线路运行中的特殊重要地位，一旦发生振动疲劳断股，将给电网安全运行带来严重危害，给国民经济造成重大损失，通常仅换线工程本身的损失可高达数百万元。

现有的输电线路微风振动在线监测系统主要采用电子式传感器、微电子电路为基础的处理器和无线传感器等设备，当这些设备安装到输电线路附近时，设备处于高电压、大电流的强电磁场环境中，非常容易受到电磁干扰的影响。但由于电磁干扰干扰强烈、传播路径复杂，当输电线路附近发生强电磁辐射、 雷电冲击、高频噪声和谐波干扰等情况时，系统可靠性下降，轻则产生误动作，重则系统“死机”，无法准确地监测输电线路受微风振动的影响情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述现有的输电线路微风振动在线监测系统容易受到电磁干扰的技术问题，提供一种输电线路微风振动在线监测系统。

一种输电线路微风振动在线监测系统，包括：微风振动监测装置、光纤链路、光信号设备；

所述微风振动监测装置装设于输电线路上，所述输电线路上设置有多个与微风振动监测装置一一对应的监测对象，所述微风振动监测装置安装于相对应的所述监测对象上；所述输电线路上的各个微风振动监测装置中的光纤光栅通过所述光纤链路串联连接在一起，并连接所述光信号设备；

所述光信号设备通过所述光纤链路向所述微风振动监测装置发射第一光信号，并接收所述微风振动监测装置反射的第二光信号；所述微风振动监测装置根据所述第二光信号和所述第一光信号，计算所述监测对象的振幅和频率，并根据所述监测对象的振幅和频率，得到所述输电线路因微风振动导致的疲劳程度参数，根据所述疲劳程度参数确定输电线路的微风振动状态。