CN114024600A - 一种换流阀光分配器的光衰减快速装置、校准及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置、校准及测量方法，用以解决现有换流阀光分配器检测技术中存在的检测效率较低、准确度较低和分光一致性较差的问题。现有测试方法是使用一台光功率计和一台光源，对光分配器的分光孔进行逐一插接测量，工作效率较低，易产生测量偏差，无法直观显示分光均衡程度，且无法检测相对光源光功率所有分光孔的光衰减总量。本发明提出的测量方法与装置可有效提高光分配器检测效率、便于进行各分光孔衰减值的横向比较、便于分析光源输出值与N个分光孔测量的衰减总量，从而实现对光分配器插入损耗和回波损耗比较全面的测试分析。
Description
技术领域
本发明涉及特高压直流输电技术领域，尤其涉及一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置、校准及测量方法。
背景技术
随着国内特高压直流输电技术得以迅猛发展，国内已建成与投产直流输电工程换流站86座，有效发挥大容量、长距离输电及背靠背异步联网等方面具有独特的优势，实现国内东、西部电力资源优化均衡配置，促进东、西部经济发展平衡，提升大气污染综合治理效率。
随着国家大力发展特高压直流输电技术，基于大功率晶闸管或IGBT为核心功率半导体器件的直流输电换流阀设备，光信号传输系统使用到光分配器将光信号进行耦合、分支、分配到各阀组件。光分配器在直流输电换流阀设备中发挥光信号传输节点作用，对光分配器的精度要求相对较高。同时现有测试方法是使用一台光功率计和一台光源，对光分配器的分光孔需进行逐一插接测量，检测工作效率较低，易产生测量偏差，无法直观显示分光均衡程度，同时无法对比光源输出值与N个分光孔测量的总光功率之间的光衰减值。目前现有换流阀光分配器的光衰减测量方法与技术无法满足特高压直流输电技术的快速发展。
国内特高压直流输电工程的建设与投运，会带动换流阀光分配器出厂检测、进货检验、换流阀年度检修测量等工作需求的激增，急迫需要解决上述技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置、校准及测量方法，来提高换流阀光分配器的检测效率和准确度，便于直观横向对比各分光孔的衰减值、光源输出值与N个分光孔测量的总光功率之间的光衰减值，便于直观显示光分配器的分光比、分光均衡程度与总衰减量。对于换流阀通常使用的2进18出的光分配器，可节约一倍分光孔的插接工作量，大大节省人工耗费与工作时长，极大提高了工作效率。
为达到上述目的，本发明提供了一种换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，包括光源输出端面板和光功率接收端面板；
所述光功率接收端面板，包括多个检测单元，每个检测单元包括光功率接收接线端子、检测模组及光衰减值显示屏；所述检测模组检测光功率接收接线端子光通路衰减值并由光衰减值显示屏显示；
所述光源输出端面板，包括可调光源、光源调整模块，所述光源调整模块用于调整所述可调光源的光功率及波长，所述可调光源通过光源输出端输出光。
进一步地，所述光源输出端面板还包括校准模块，所述校准模块，在接收到校准指令后，向检测模组输出指令，使得检测模组将检测的光功率值与光源输出端输出光功率值进行对比，显示清零。
进一步地，所述光源输出端面板还包括计算模块和显示模块，所述计算模块，获取各个检测模组检测的接收光功率并通过计算接收光功率总和，计算接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值；所述显示模块显示输出光的功率、波长、接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值。
进一步地，每个光功率接收端子采用相同的光纤接线端子形式。
另一方面提供一种所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置的校准方法，包括：
(1)调节可调光源的光功率及波长，所述可调光源通过光源输出端输出光；
(2)将所述光源输出端面板的光源输出端与所述光功率接收端面板的一个光功率接收接线端子通过标准光纤或传输介质相连；
(3)按下校准键，生成校准指令，所述校准模块，向检测模组输出指令，使得检测模组存储当前的光功率值，显示清零，实现校准；后续测量过程中，将检测到的光功率值与校准存储的光功率值进行对比，显示测量的光衰减值；
(4)判断是否完成所有光功率接收接线端子的校准，如果完成则结束流程；否则拆下当前光功率接收接线端子连接的标准光纤或传输介质，更换下一个光功率接收接线端子，返回步骤(2)。
提供一种所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置的光衰减快速测量方法，其特征在于，包括：
将所述光源输出端面板的光源输出端通过标准光纤或传输介质连接至待测换流阀光分配器的光输入端；将待测换流阀光分配器的输出端口分别连接至所述光功率接收端面板对应的光功率接收接线端子；
读取所述光功率接收端面板显示屏显示的衰减值。
进一步地测量前，采用所述校准方法进行校准。
进一步地，比较所述光功率接收端面板各个显示屏显示的衰减值，并确定待测换流阀光分配器的分光比和精确度。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明提供换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置，可提高换流阀光分配器的检测效率和准确度，可横向对比各分光孔的衰减值、显示出光源输出值与N个分光孔测量之和的总光衰减值，便于直观显示光分配器的分光比、分光均衡程度与总衰减量。对于换流阀通常使用的2进18出的光分配器，可节约一倍分光孔的插接工作量，大量节省人工耗费与工作时长，极大提高了工作效率，满足对换流阀光分配器出厂检测、进货检验、换流阀年度检修等测量工作短时、高效的需求。尤其在换流阀设备年度检修期间，极大提高了对换流阀光分配器的检修测试工作效率、缩短了换流阀光分配器检测时间，有助于缩短特高压直流输电工程换流阀设备的检修停电时长，提高特高压直流输电系统的可利用率。
附图说明
图1是本发明装置的示意图；
图2是本发明装置校准示意图；
图3是本发明的快速测量方法示意图；
图4是本发明的快速测量方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明提供了一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置，如图 1至图4所示。
换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，包括光源输出端面板1和光功率接收端面板2。
光源输出端面板1包括可调光源、光源调整模块、校准模块、计算模块、光源输出端3、显示屏4、功率/波长调节键5以及校准键6。所述可调光源通过光源输出端3输出光。通过功率/波长调节键5形成调节指令，所述光源调整模块基于调整指令，调整所述可调光源的光功率及波长。通过校准键6 发出校准指令。所述校准模块，在接收到校准指令后，向检测模组输出指令，使得检测模组将检测的光功率值与光源输出端输出光功率值进行对比，此时的衰减可以忽略，显示清零。所述计算模块，获取各个检测模组检测的接收光功率并通过计算接收光功率总和，计算接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值；所述显示模块的显示屏4显示输出光的功率、波长、接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值。
光功率接收端面板2包括包括多个检测单元，每个检测单元包括光功率接收接线端子7、检测模组及光衰减值显示屏8；所述检测模组，检测光功率接收接线端子接收的光相对于所述光源输出端面板光源输出端输出光的光通路衰减值并由光衰减值显示屏显示。如图1-图2所示，在该实施例中设置18 个检测单元。本实施例中，面板2中光衰减值显示屏用于显示相应光功率接收接线端子的光衰减值；面板1中显示屏4用于显示输出光源的功率、波长、接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值。该装置也可与电脑连接，自动生成测试光衰减数值列表，即可替代相应显示屏。
该换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，光功率接收端子7可采用常见ST、FC等光纤接线端子形式，也可采用特殊的端子形式，且不限于单独使用一种光纤连接端子型号或混合使用多种光纤连接端子型号。
光功率接收端子1至18采用相同的光纤接线端子形式。
该一种换流阀光分配器的光衰减快速测量装置的校准过程包括：
(1)通过调节功率/波长调节键5来选择相应的用于测量光源波长/功率。
(2)光源输出端3与光功率接收任一端子通过标准光纤或传输介质11 来逐一连接，向光功率接收任一端子输出光；
(3)按校准键6生成校准指令，所述校准模块，向检测模组输出指令，使得检测模组存储当前的光功率值，显示清零，实现校准。校准后显示器显示为0。校准后，拔出光纤，端口悬空显示-48dB。后续测量过程中，将检测到的光功率值与校准存储的光功率值进行对比，显示测量的光衰减值。
(4)判断是否完成所有光功率接收接线端子的校准，如果完成则结束流程；否则拆下当前光功率接收接线端子连接的标准光纤或传输介质，更换下一个光功率接收接线端子，返回步骤(2)。逐一完成各个光功率接收接线端子的校准。
提供一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法，包括如下步骤：
装置选择光源波长/功率，校准。光源输出端3与换流阀光分配器光输入端14或15通过标准光纤或传输介质12连接，光功率接收端子与换流阀光分配器分光支路的接线端16分别通过标准光纤或传输介质13来对应连接，进行测试。显示屏8显示相应光接收端的光衰减值(dB或dBm)；显示屏4显示光源输出端3的功率、波长、接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值(dB或dBm)。
装置测试得到经过换流阀光分配器进线端子14均分给光功率接收端子的光通路衰减值(dB或dBm)后，只需变动标准光纤或传输介质12连接至换流阀光分配器进线端子15，无需变动光功率接收端子，即可测试得到经过换流阀光分配器进线端子15均分给光功率接收端子的光通路衰减值(dB或 dBm)，同时通过对比各个显示屏8的输出，可以获取各通路光的分光均衡程度，可对应测试分光比。该测量方法减少了接线端子插接次数，大大节约了换流阀光分配器的测试时间，提高了换流阀光分配器的工作效率。
综上所述，本发明提出了一种换流阀光分配器的光衰减快速测量方法与装置、校准及测量方法，用以解决现有换流阀光分配器检测技术中存在的检测效率较低、准确度较低和分光一致性较差的问题。现有测试方法是使用一台光功率计和一台光源，对光分配器的分光孔进行逐一插接测量，工作效率较低，易产生测量偏差，无法直观显示分光均衡程度，且无法检测相对光源光功率所有分光孔的光衰减总量。本发明提出的测量方法与装置可有效提高光分配器检测效率、便于进行各分光孔衰减值的横向比较、便于分析光源输出值与N个分光孔测量的衰减总量，从而实现对光分配器插入损耗和回波损耗比较全面的测试分析。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“输出端”、“接收端”、“进线端子”、“接线端子”、“光衰减值”等标识的名称或位置关系为基于附图所示的名称或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置必须具有特定的名称或方位、特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，其特征在于，包括光源输出端面板和光功率接收端面板；
所述光功率接收端面板，包括多个检测单元，每个检测单元包括光功率接收接线端子、检测模组及光衰减值显示屏；所述检测模组检测光功率接收接线端子光通路衰减值并由光衰减值显示屏显示；
所述光源输出端面板，包括可调光源、光源调整模块，所述光源调整模块用于调整所述可调光源的光功率及波长，所述可调光源通过光源输出端输出光。
2.根据权利要求1所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，其特征在于，所述光源输出端面板还包括校准模块，所述校准模块，在接收到校准指令后，向检测模组输出指令，使得检测模组将检测的光功率值与光源输出端输出光功率值进行对比，显示清零。
3.根据权利要求2所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，其特征在于，所述光源输出端面板还包括计算模块和显示模块，所述计算模块，获取各个检测模组检测的接收光功率并通过计算接收光功率总和，计算接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值；所述显示模块显示输出光的功率、波长、接收光功率总和与光源输出功率之间的光衰减值。
4.根据权利要求1至3之一所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置，其特征在于，每个光功率接收端子采用相同的光纤接线端子形式。
5.一种权利要求2至3之一所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置的校准方法，其特征在于，包括：
(1)调节可调光源的光功率及波长，所述可调光源通过光源输出端输出光；
(2)将所述光源输出端面板的光源输出端与所述光功率接收端面板的一个光功率接收接线端子通过标准光纤或传输介质相连；
(3)按下校准键，生成校准指令，所述校准模块，向检测模组输出指令，使得检测模组存储当前的光功率值，显示清零，实现校准；后续测量过程中，将检测到的光功率值与校准存储的光功率值进行对比，显示测量的光衰减值；
(4)判断是否完成所有光功率接收接线端子的校准，如果完成则结束流程；否则拆下当前光功率接收接线端子连接的标准光纤或传输介质，更换下一个光功率接收接线端子，返回步骤(2)。
6.一种利用权利要求2至3之一所述的换流阀光分配器的光衰减快速测量装置的光衰减快速测量方法，其特征在于，包括：
将所述光源输出端面板的光源输出端通过标准光纤或传输介质连接至待测换流阀光分配器的光输入端；将待测换流阀光分配器的输出端口分别连接至所述光功率接收端面板对应的光功率接收接线端子；
读取所述光功率接收端面板显示屏显示的衰减值。
7.根据权利要求6所述的光衰减快速测量方法，其特征在于，测量前，采用权利要求4所述校准方法进行校准。
8.根据权利要求6所述的光衰减快速测量方法，其特征在于，比较所述光功率接收端面板各个显示屏显示的衰减值，并确定待测换流阀光分配器的分光比和精确度。
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