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1研究背景
海底电缆作为全球能源互联网跨海互联的重要通道,运行环境恶劣,容易造成绝缘老化,并可能导致海缆故障。特别是随着海洋活动日益增加,海缆受船锚拖拽等破坏情况时有发生,传统的监视方式无法及时发现和预警。近年来,全球海缆事故引发重大社会问题时有报道,严重影响了跨海互联智能电网和信息通信网络安全稳定运行。
2主要创新点
基于分布式光纤传感的海缆实时应变/温度监测技术
基于光纤布里渊光时域反射仪(BOTDR)研究光纤布里渊散射频移和强度与海缆应变和温度变化的作用规律,获取海缆正常工作状态和故障状态下的应变与温度数据;研究了光纤应变和温度数据与海缆运行状态的关系,为海缆的故障判断提供理论依据,并确定科学的故障判据。采用有限元技术实现海缆应变和温度的建模与分析,建立了海缆和光纤的应变/温度关系,为海缆应变/温度的准确测量、预警和报警阈值的科学设定提供了理论依据(见图1)。
三维定位技术确定海缆故障点
通过收集分析BOTDR、海缆地理和路由数据,建立了海缆光纤长度与“经纬度-深度”三维信息数据库,为了提高数据库信息的准确度,结合海缆铺设沿线地形图、海缆路由剖面图及海缆路由竣工图等实际情况对数据库进行必要的修正,并尽可能多地提取海缆路由、海底地形和海底地质结构特征点作为标定依据。
一旦海缆发生故障,BOTDR测试数据会有非常明显的变化,系统软件将会发生故障报警,将故障时海缆数据与该通道测试标准曲线相比对,通过查找数据库,立即获得故障点的经纬度和深度信息,从而准确确定故障点位置,为海缆修复和快速打捞提供依据(见图2)。
延伸阅读:发明公布|一种具有耐腐蚀层的电力电缆
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12月4日,在福建厦门北部海域,国网厦门供电公司利用国内首艘智能化海底电缆水面巡检无人艇顺利完成了进岛第一通道220千伏春围II路海底电缆巡检作业。海底电缆水面巡检无人艇可在海上连续作业约5小时,具备一键自主巡航、智能避障、远程控制等功能,还能根据海缆的位置和状态,调整航行速度和探测距离
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南方电网公司2024年数字变电站、数字输电和智能配电系列传感终端以及北斗终端第一批框架招标项目中标结果公告(招标编号:CG2700022001722327)
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