基于ZnO薄膜与FBG定位的倏逝场型电力设备局部放电在线检测关键技术研究
批准号:
51677044
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
沈涛
依托单位:
学科分类:
电磁场与电路
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
魏新劳、于雪莲、李宏伟、冯月、代海龙、孙滨超、张嘉成、周燕
中文摘要
针对光测法局部放电在线检测系统由于存在测量灵敏度低、不能对放电位置和放电量大小进行定量测量等缺点而仍未能在电力系统中得到大面积推广应用的问题,本项目将研究一种基于ZnO薄膜与FBG定位的倏逝场型电力设备局部放电在线检测系统策略。该策略可将电力检测理论、光学材料理论、光纤传感理论与技术有机结合。通过理论分析,给出ZnO薄膜的光学特性变化和生长规律,进而提出并获得适合局部放电检测实用化的掺杂ZnO薄膜型倏逝波传感头;进一步,提出了将基于FBG光纤测温传感技术应用于局放定位的在线定量检测中,并给出实现解调策略的方法;利用仿真方法实现传感头光路结构的优化策略;通过实验来论证研究方案的合理性和实用性。.本项目所提出的新策略,既易于实施又能够从根本上解决光测法局部放电在线检测系统实用化道路上的障碍,为促进光测法局部放电在线检测系统的实用化提供了一种切实可行的新方向。
英文摘要
Line partial discharge detection system of optical methodis not used widely in electric power system because of there is a measurement sensitivity is low, and can not discharge location and the size of the discharge amount of quantitative measurement shortcomings.In this project we study an line partial discharge detection system based on ZnO films and FBG positioned evanescent field type of electrical equipment.The power detection theory, the optical materials theory, and theory and technology of optical fiber sensor are combined organically together in this strategy.The optical properties change and the growth law of the ZnO is provided by the theoretical analysis,and we propose and obtain a new doped ZnO thin film evanescent wave sensor head, which is suitable for the practical application of partial discharge detection sensor. A scheme would be put on-line monitoring system locates fiber optic temperature sensor based on FBG technology for quantitative detection of partial discharge system, and the demodulator strategies and methods are given. Then, the light path structure of the sensor head is optimized by simulating method.Finally, the rationality and practicability of the research program are verified by the experiment.. The new strategy proposed by this project is easy to implement and can overcome fundamentally obstacles on the road to the practical application of optical method line partial discharge detection system. It provides a new feasible direction for promoting the practical application of optical method line partial discharge detection system.
针对光测法局部放电在线检测系统由于存在测量灵敏度低、不能对放电位置和放电量大小进行定量测量等缺点而仍未能在电力系统中得到大面积推广应用的问题,本项目研究了一种基于ZnO薄膜与FBG定位的倏逝场型电力设备局部放电在线检测系统策略。该策略将电力检测理论、光学材料理论、光纤传感理论与技术有机结合。通过理论分析,给出了ZnO薄膜的光学特性变化和生长规律,进而提出并获得了适合局部放电检测实用化的掺杂ZnO薄膜型倏逝波传感头;进一步,提出了将基于FBG光纤测温传感技术应用于局放定位的在线定量检测中,并给出实现解调策略的方法;利用仿真方法实现传感头光路结构的优化策略;通过实验论证了研究方案的合理性和实用性。.本项目的主要创新点包括三个方面:1.提出并实现了基于敏感材料薄膜型的局部放电在线检测系统方案,提高了系统的测量灵敏度和长期运行稳定性;2.提出并实现了基于微纳光纤结构的薄膜型传感头方案,解决了不能进行高灵敏度测试的困难;3.提出并实现了基于倏逝波结构全光纤测试系统,达到了高灵敏度与长期运行稳定性的统一。本项目所提出的新策略,既易于实施又能够从根本上解决光测法局部放电在线检测系统实用化道路上的障碍,为促进光测法局部放电在线检测系统的实用化提供了一种切实可行的新方向。
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DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
中国科技论文
影响因子:
--
作者:
[李晓晓, 沈涛]
通讯作者:
沈涛
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
激光与光电子学进展
影响因子:
--
作者:
[孙滨超, 沈涛]
通讯作者:
沈涛
DFT investigations on photoelectric properties of graphene modified by metal atoms
金属原子修饰石墨烯光电性能的DFT研究
DOI:
10.1080/00150193.2020.1811038
发表时间:
2020-11
期刊:
Ferroelectrics
影响因子:
0.8
作者:
[Xiaoshuang Dai, Tao Shen, Jiaojiao Chen, Hongchen Liu]
通讯作者:
Hongchen Liu
First-principles Calculation of the Electronic Structure and Optical Properties of ZnO Co-doped with Nb and Ta
Nb、Ta共掺杂ZnO电子结构和光学性能的第一性原理计算
DOI:
10.5755/j01.ms.25.3.19956
发表时间:
2019-05
期刊:
Materials Science-Medziagotyra
影响因子:
1
作者:
[Wang Jinpeng, Shen Tao, Liu Hongchen]
通讯作者:
Liu Hongchen
DFT study on electronic and optical properties of graphene modified by phosphorus
磷改性石墨烯电子和光学性质的DFT研究
DOI:
10.1088/2053-1591/ab29bc
发表时间:
2019-08-01
期刊:
MATERIALS RESEARCH EXPRESS
影响因子:
2.3
作者:
[Dai, X. S., Shen, T., Liu, H. C.]
通讯作者:
Liu, H. C.
共 21 条
基于YIG薄膜与FBG/DFB补偿的全光纤电流互感器研究
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批准号:51307036
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2013
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负责人:沈涛
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依托单位:
国内基金
海外基金