复杂物理环境下基于DOFS的输电线路覆冰监测分析

何伟明，唐翀，黄绍川，宾泼，王敏学，李黎

(1.广东电网有限责任公司清远供电局，广东 清远 511518；2.华中科技大学 电气与电子工程学院，湖北 武汉 430074)

输电线路覆冰是国内外电力系统最为严重也最为常见的自然灾害[1]。覆冰会引起金具、铁塔及线路本身受力的大幅增加[2]，造成输电线路倾倒、断裂等事故。输电线路覆冰时形成的非圆断面在风的作用下会产生升力，引起输电线路覆冰舞动，输电线路的大幅度舞动会造成金具、铁塔及线路的疲劳损害，形成裂纹扩展直至断线或铁塔倒塌。绝缘子串覆冰时的冰凌桥接以及融冰时水膜对污秽微粒的沉降作用，会导致其绝缘强度下降、电压分布畸变，引起冰闪事故。

为了保障架空输电线路的安全稳定运行，需要对输电线路覆冰情况进行在线监测，传统的覆冰识别方法存在设备检修困难、人力成本大、监测范围有限等缺点[3]，难以满足监测需求。光纤传感凭借其无源、可传感量多[4-5]等特性开始逐渐替代传统监测手段，随着分布式光纤传感(distributed optical fiber sensing，DOFS)技术的发展成熟，其在输电线路在线监测中的应用越来广泛[6-7]，此技术可以直接利用光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire，OPGW)内的冗余光纤，不需要另外架设光缆就可以实现远距离的分布式连续监测[8]。目前DOFS技术主要通过监测线路的应变[9-11]来识别和评估线路覆冰情况，但利用单一参量进行判断在复杂的物理环境下很容易出现误判[12]，为提升监测的准确性需要结合多种物理量进行监测。……