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光学倏逝波提升敏感探测的输电通道智能感知

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登记号:G20200469

所属行业:燃气及水的生产和供应业

学科分类:光电子学与激光技术;

关键词: 光纤传感 智能感知 倏逝波探测

绿色分类:能源互联网;

  • 基本信息
成果名称: 光学倏逝波提升敏感探测的输电通道智能感知
成果登记号: G20200469 学科分类: 光电子学与激光技术;
绿色分类: 能源互联网; 项目关键词: 光纤传感  智能感知  倏逝波探测    
推荐单位:

中国科学院上海微系统与信息技术研究所

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作, 成果所属行业: 燃气及水的生产和供应业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

该项目属于光电子领域光纤传感方向,应用于电网输电通道本质安全的智能感知。 “西电东送”特/超高压输电线路是电力供应的大动脉,其安全运行直接关系到社会经济发展和人民群众生活。输电通道的智能感知是高效维护电力大动脉安全运行的首要任务,但面临着空间跨度大、电磁环境差、自然环境复杂的挑战。该项目在科技部、中科院、上海市和国家电网的重点支持下,产学研用联合攻关,突破了输电通道感知技术,取得了集技术、装备、应用于一体的系列成果:1、提出了倏逝波提升探测敏感度的新原理。深入研究了电磁介质中倏逝波的特征量与外界环境之间的变化规律,提出通过倏逝波携带的相位变化提升敏感测量的新原理,探测灵敏度可提高2个数量级以上(Appl.Phys.Lett.2011,发明专利201110139419.1,美国专利US10274642B2)。2、建立了倏逝波提升分布式光纤传感灵敏度的新架构,实现了高性能分布式光纤传感设备。引入监测相位变化的参考光路,通过分析非线性背向散射倏逝波的相位变化,突破性地提升了分布式光纤传感的灵敏度。开发了系列高性能光器件,包括高效率光栅耦合器、创纪录的0.06dB超低损耗分光器等(IEEE Photon.J.2012,发明专利201210193178.3)。研制了分布式光纤传感设备,单通道测量长度100km,温度分辨率0.01℃,空间分辨率0.2m,达到国际领先水平(中国计量院检测报告RGcw2019-0307,中国电机工程学会鉴定报告[2109]第026号,中科院上海咨询查新中心咨询报告20191606)。3、解决了“西电东送”的特/超高压输电通道智能感知的关键难题。基于自主研发的分布式光纤传感设备,仅以输电线路现有的光缆OPGW作为传感器(无需另外安装传感器),实现输电通道智能感知,解决了传统技术传感器安装难、运维难、存在监测盲区的问题;突破传统技术单一监测量的限制,研制了国际上首台输电通道综合智能感知设备,解决了多个传感器重复安装的问题,仅用一台设备就可实现输电线路雷击、断股及覆冰融冰、山火等多参量的综合感知,探测精度提升1个数量级。技术指标国际领先(中国电机工程学会鉴定报告[2109]第026号,中科院上海咨询查新中心查新报告201921C0701606)。 该项目发表SCI论文58篇,他引368次,著作5部,授权发明专利36项,软件著作权5项。成果推广应用于上海、江西、广东、云南、贵州等地的“西电东送”输电通道。仅在上海地区,累计新增产值超3亿元、纳税2698万元、减少停电的直接电量损失超1.26亿元;确保了占上海用电负荷1/4的特高压直流复奉线的电力供应安全,大幅降低了大面积停电的概率,有力支撑了上海正常的社会秩序;确保了进博会等大型活动的用电安全,受到了上海市委市政府的通报表扬。该项目为我国电力大动脉及一带一路的能源安全建设提供了技术支撑。

姓名: 李伟 性别:
出生日期: 2020-08-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市长宁区865号
电子邮件: tangxiao@mail.sim.ac.cn
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