Uporaba optičnega vlakenskega senzorja v elektroenergetiki

Application of Fiber-Optic Sensors in Power Engineering


Andrej Souvent
OPERATO d.o.o.


POVZETEK - Integracija optičnega vlakenskega senzorja je revolucionirala zmogljivosti nadzora v elektroenergetskih sistemih, saj ponuja natančen zajem podatkov linijskih infrastrukturnih objektov v realnem času. V prispevku sta predstavljeni ključni metodologiji zaznavanja z optičnimi vlakni: porazdeljeno merjenje temperature (Distributed Temperature Sensing - DTS) na osnovi Ramanovega sipanja in porazdeljeno akustično zaznavanje (Distributed Acoustic Sensing - DAS). DTS omogoča neprekinjeno temperaturno profiliranje vzdolž optičnih vlaken. To se uporablja predvsem za merjenje temperaturnega profila kritičnih infrastrukturnih komponent, kot so nadzemni daljnovodi in kabli. Predavanje bo predstavilo nekaj empiričnih podatkov iz testnega poligona za dinamično ocenjevanje prenosne zmogljivosti vodnikov (Dynamic Line Rating - DLR). Tehnologija DAS pretvarja standardna optična vlakna v obsežno mrežo akustičnih senzorjev, sposobnih zajemanja vibracijskih podatkov na velikih razdaljah. Ta funkcionalnost je posebej koristna za merjenje vetra, saj zagotavlja podrobne vpoglede v hitrost in smer vetra za vsak razpon nadzemnega voda, kar je ključno za aplikacije dinamičnega ocenjevanja prenosne zmogljivosti vodnikov.

ABSTRACT - The integration of fiber-optic sensing technologies has revolutionized monitoring capabilities within power systems, offering precise real-time data acquisition for linear infrastructure assets. This article delves into two pivotal fiber-optic sensing methodologies: Distributed Temperature Sensing (DTS), and Distributed Acoustic Sensing (DAS). By leveraging the Raman scattering phenomenon, DTS enables continuous temperature profiling along optical fibers. This capability is instrumental in detecting hotspots and assessing the thermal behavior of critical infrastructure components such as overhead power lines and cables. The article presents some empirical data from a Dynamic Line Rating (DLR) testing facility. DAS technology transforms standard optical fibers into extensive arrays of acoustic sensors, capable of capturing vibrational data across vast distances. This functionality is particularly advantageous for wind measurement, providing detailed insights into wind speed and direction for every overhead line-span, which are crucial for the Dynamic Line Rating applications.