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航天技术打造智能电网“守护卫士”

2013-05-21 14:58
龙凰
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  光纤电流监测技术

  产品素描:新型光纤电流互感器技术是保证电网安全稳定运行的关键核心技术。它通过两束物理性能不同的光在磁场作用下产生的光强变化测量出相应电流大小,解决了传统互感器因绝缘可靠性差及电磁饱和、电磁谐振等缺陷造成的爆炸或测量失准问题。

  技术突破:共光路、差动信号解调方式调高了抗干扰能力,闭环控制技术扩大了准确度下的动态范围,全光纤结构提高了系统的可靠性。

  转化领域:电力领域

  转化模式:技术转让、风险投资、许可使用、合作开发。

  互感器是电网安全与稳定运行的关键所在。我国每年因传统互感器爆炸或测量失准造成的损失常高达数十亿甚至数百亿元,严重威胁电网安全运行和社会稳定。北京航天时代光电科技有限公司研发的新型互感器正是在此背景下诞生的。

  新型光纤电流互感器技术打破了长期制约我国电网互感器高压一次设备安全精密测量的技术瓶颈,解决了传统互感器因绝缘可靠性差及电磁饱和、电磁谐振等缺陷造成的爆炸或测量失准问题,从根本上保障了我国电网运行的安全性和稳定性,是当之无愧的“智能电网守护卫士”。

  成本降低30%

  智能电网是国家“十二五”规划重点培育的七大战略性新兴产业之一,到2020年我国将全面建成智能电网。基于磁光、电光效应的新型光纤电流互感器技术是智能电网革命性技术的出路。它解决了传统互感器因绝缘可靠性差及电磁饱和、电磁谐振等缺陷造成的爆炸或测量失准问题,同时与传统互感器相比,不需要消耗大量的铜、铝等有色金属,也不会对大气、水等造成污染,是节能环保的高科技产品。

  其研制单位航天时代隶属中国航天科技集团公司第九研究院,拥有超过30年的光纤陀螺及光纤传感仪器仪表研制经验,产品广泛应用于载人飞船、探月工程、运载火箭、卫星和国防武器等领域。光纤电流互感器正是在光纤陀螺的基础上研制成功的。

  据航天时代郑春雷介绍,项目团队结合电力系统的需求,深入研究了光纤电流电压互感器温度、振动引起的干涉仪光路非互易性误差机理,提出并实现了时间与空间全互易光学干涉仪方案;提出了宽频域、全数字闭环自适应调制解调技术,解决了开环检测线性范围小的难题,实现了光纤电流互感器107~108大动态范围。

  同时,项目团队还解决了在电力系统应用中光纤电流互感器的环境适应性和长期稳定性问题。结合电力系统的环境适应性要求,发明了光纤低应力绕制工艺及设备,解决了光纤扭转、张力精确控制等难题。突破集成光学器件芯片和尾纤制备技术,解决了光纤电流互感器器件环境稳定性问题。发明了光学干涉仪全数字闭环调制解调及增益自适应控制技术,解决了光纤电流电压互感器调制系数随温度漂移的难题。在互感器长期稳定性方面,对影响互感器长期稳定性的基础光电子器件展开深入的研究,对新的集成光学器件进行加速寿命和精度试验,性能漂移减小1个量级以上。

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