成果简介:
本项目基于光纤光栅测温原理,研发适用于风电场复杂环境的安全预警系统。通过部署测温传感器,实时监测电缆接头温度变化,结合电缆表皮-纤芯温度关联模型精准预测载流量异常。创新性验证测温装置对电场分布的影响,依据电场强度公式推导,并对比的电场分布,实证安装后场强畸变率极小,确保高压环境兼容。系统采用分层式物联网架构(感知层→采集层→传输层→平台层),通过RS485接口与5G通信实现数据异步传输,支持10万级终端在线;集成管理平台实时报警、趋势分析及移动端远程控制,显著提升风电汇集线路安全运维效率。
成果核心创新点:
1、硬件方面研发一套基于数智融合技术的风电场电缆接头故障模式识别设备。结合风电场独特复杂的拓扑结构特征,考虑应用场景环境因素、电缆荷载量、设备对电场分布的干扰等因素,基于光波波长与温度间的线性关系、光波抗干扰能力强、灵敏度高等相关特征进行设备应用研发。
2、系统方面采用远程无线传输技术,构建安全预警模型,实现故障点精准定位。建立区域数据决策矩阵识别故障区域及分析故障原因,并通过数据处理系统和管理应用系统的开发,有效提高电缆接头故障识别率及准确率,降低风电场电气设备及连接电缆运行风险。
3、边端计算技术实现多任务实时处理,能够实现实时采集和及时报警响应。通过式采用实时操作系统(RTOS),实现了复杂任务的并行处理,任务优先级的抢占式调度,切换响应时间达到微秒级,既能保证实时采集,又能保证实时报警。
成果详细用途:
建立载流量-温度动态模型,融合电场分布验证为光纤传感在高压电气监测提供理论范式;构建"边端计算-云端决策"智能运维体系,推动新能源安全技术从被动响应转向主动预警。
预期效益说明:投入小于80万元,回报周期快
吕维腾