引用本文:

冯学斌,侯继勇,武健. 基于环境参量和主成分分析的OPGW光缆状态风险评估方法[J]. 光通信技术,2021,45(10):44-47.

基于环境参量和主成分分析的OPGW光缆状态风险评估方法

冯学斌1,侯继勇1,武 健1,展思杰2

(1.中国电力科学研究院有限公司,北京 100192;2.国网山东省电力公司 信息通信公司,济南 250001)

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摘要:由于复杂环境下的光纤复合架空地线(OPGW)长期受到环境变化的作用,光缆结构中的光纤、金属单线、油膏和光单元管等部分会遭受不同程度的影响,最终导致电力通信故障。提出一种基于环境参量和主成分分析的OPGW光缆状态风险评估方法,根据架空线路中光纤光栅传感器采集的环境参数,采用主客观权重法和主成分分析法对OPGW光缆的状态进行评估,数据分析结果表明该方法可以有效反映OPGW光缆的运行状态。

关键词:光纤复合架空地线;环境参数;主客观权重;主成分分析;光纤布喇格光栅传感器

中图分类号:TN253 文献标志码:文章编号:1002-5561(2021)10-0044-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.10.010

0 引言
     智能电网是当今电网发展的新趋势[1],输电线路的状态监测是实现智能电网的必要手段[2]。集架空地线和通信光纤于一身的光纤复合架空地线(OPGW)
作为一种电力特种光缆是电力系统信息通信的重要
载体[3]。
   OPGW光缆的状态主要通过分布式光纤传感技术[4](如分布式光纤应变温度监测系统(BOTDA/R)、分布式光纤测温系统(DTS)和光时域反射仪(OTDR)等)进行应力应变、温度和光路损耗等监测。由于分布式光纤传感器技术的监测距离受限,且需要对接入光缆内的纤芯进行监测,因此导致了部分在运OPGW光缆的状态无法通过分布式光纤传感监测直接获得[5]。目前,基于环境参量的OPGW光缆状态评估模型主要采用单一参量通过设定某种故障风险的环境参量阈值来对OPGW光缆的状态进行评估,而故障风险状态通常不是由单一参量来表征,进而该评估方法并不能准确反映OPGW光缆的状态。但是,若采用多环境参量建立评估模型则面临数据维度较多、状态对比的维度不统一以及数据量过大等问题。
   本文提出一种基于环境参量和主成分分析的OPGW光缆状态评估方法,在没有直接测量的情况下实现OPGW光缆状态的风险评估。

4 结束语
     本文根据光纤光栅传感器采集的描述OPGW光缆运行环境的温度、湿度、光照、雨量和风速等物理量,通过主客观权重法和主成分分析法建立了评估OPGW光缆故障状态风险的方法,该方法可以在不直接测量OPGW光缆纤芯参数的条件下对包含权重的环境参量矩阵进行降维处理,从而获取描述OPGW光缆风险的一维状态值,该方法可以减少数据降维过程中信息的丢失。目前,本研究内容在环境参量的完备性、主观赋权准确性等方面还缺乏系统的验证,在下一步工作中将通过试验室测试和现场测试获取足够的数据进行完善。