探讨电力系统中光纤通信的应用

唐雪峰

（华北电力大学电子与通信工程2011级，北京102206）

探讨电力系统中光纤通信的应用

唐雪峰

（华北电力大学电子与通信工程2011级，北京102206）

光纤通信的发展，为我国电力系统的发展与完备提供了强有力的支持，通过介绍电力特种光缆内的光纤选型，分析了波分复用技术及同步数字体系，以促进电力系统的发展。

光纤通信；电力系统；技术；特种光缆

1　电力特种光缆

电力特种光缆可分为6大类。光纤复合架空地线（OPGW）以及光纤复合架空相线（OPPC）使用的都是金属材料，都采用同线复用型安装方式。可是，在新建的线路中使用，光纤复合架空地线的主要结构是钢管、铝管或者铝骨架，而光纤复合架空相线的主要结构是钢管。金属自承式架空光缆（MASS）、全介质自承式架空光缆（ADSS）、捆绑光缆（ADL）以及缠绕光缆（GWWOP），都使用介质材料，其中，金属自承式架空光缆和全介质自承式架空光缆都采用杆塔添加型安装形式，可以在老线路加挂的场合使用。捆绑光缆以及缠绕光缆都采用同线附加型安装方式，可以在老线路附加的场合使用。金属自承式架空光缆的主要结构是钢管，而其他3种光缆的主要结构是中心束管。从整体上来讲，电力特种光缆受到外力的破坏作用比较小，这主要有两方面原因。一是电力特种光缆自身具有较为特殊的结构，二是电力特种光缆采用特殊的安装形式。电力特种光缆的造价比较高，但是在电力系统建设中使用电力特种光缆，依靠丰富的杆路资源，可以在很大程度上减少工程建设的建设施工成本，还可以提高电力系统供电的稳定性和安全性。

2　电力特种光缆内的光纤选型

按照国际电信联盟（ITU-T）的分类方法，可以将我们常见的光纤分为多模光纤G.651、常规单模光纤G.652、色散位移光纤G.653、截止波长位移单模光纤G.654、非零色散位移光纤G.655、适用于宽带传送的非零色散位移光纤G.656和特种光纤等多个种类。其中，色散位移光纤G.653、截止波长位移单模光纤G.654使用较少。多模光纤G.651大多在全介质自承式架空光缆中使用，不适合远距离传输，在局域网以及部分接入网中使用较多。G.652类光纤是目前使用最为广泛的光纤类型，主要在E波段和S波段工作，也可以在C波段工作。它具有色散波长特征，在1 310nm的工作波长上时没有色散，衰减度也很低，但是在1 550nm的工作波长上时，虽然衰减率达到了最低，但是正色散就十分严重。G.655类光纤在1 550nm波长附近会出现较低量的色散，经常应用于密集波分复用（DWDM）传输系统，进行大容量数据的高速传输。G.656光纤具有一定的色散，但是在工作波长内的色散斜率基本为零，这一特性使它经常应用到密集波分复用（DWDM）传输系统中去，性能要优于G.655类光纤，还能够降低传输系统进行色散补偿的成本。在电力系统建设中，光纤选型以及不同光纤的具体应用要视实际情况而定，选择适合的光纤类型。

3　光纤传输组网技术

3.1波分复用技术

将很多个不同波长的光信号复合集中到一根光纤上进行传播的技术就叫作波分复用技术，简称为WDM。采用波分复用技术时，相邻两个波长之间的间隔距离越小，光纤就能够对不同波长越多的光信号进行复合传输。根据相邻峰值的波长之间的间隔大小，可将波分复用技术细分为粗波分复用技术（CWDM）和密集波分复用技术（DWDM）等。密集波分复用技术相邻峰值的波长间隔为1～10nm。图1是典型的波分复用技术系统的示意图，其中，发送端内部有多个独立调制的光源，每个光源都会发射出一定波长的光信号，波分复用技术将光源发射出的光信号复合到一串密集波长信号谱内，并把这些信号耦合进一根光纤内，接收端的解复用器可以将复合的光信号进行分离，并将其送入到相应的检测信道来进行信号处理。目前，我们能够在物理媒质层利用密集波分复用技术在一定区域上实现光信号的复用，并在电路层通过同步数字系列（SDH）进行组网。但是，光分插复用器（OADM）和光交叉连接设备（OXC）的不完善，使我们利用密集波分复用技术组成全光网络的愿望暂时无法实现。

图1　典型WDM网络实现Fig.1 Notwork realization of typicalWDM

3.2同步数字体系

同步数字体系简称SDH，是一种综合信息传送网络。这一传送网络，能够将复接、线路传输以及交换功能融为一体，并能进行统一的网管系统操作。同步数字体系具有完善的自我保护体系，采用密集波分复用技术和同步数字体系相结合的组网方式，可以大大提高电力通信的可靠性和高效性，保障电力通信的安全。同步数字体系将不同速度的数位信号进行分级，并通过复用方法和映射方法将低等级的SDH信号复用为高等级的SDH信号，能够实现网络的同步传输。

4　结语

通信技术，尤其是光纤通信技术的不断发展，极大地促进了电力系统的发展。电力特种光缆以及光纤传输组网技术都被应用到了现代电力系统的建设中来。随着对电力系统的光纤通信网研究的深入，我国电力系统建设会逐渐完备。

［1］张伟，张志谦，柯贤文，等.光载无线通信技术及其应用分析［J］.通信技术，2011，44（04）:45-47.

［2］王秀丽.浅谈光纤光缆在电力传输网络中的应用及发展［J］.内蒙古石油化工，2008，（22）:61-63.

App lications of pow er system op tical in fiber comm unication

TANG Xue-feng
（Electronics and Communication Engineering College，North china elecyric power university，Beijing 102206，China）

The developmentof optical fiber communications，for the developmentof the power system to provide strongsupportand complete，through the introduction of fiber-optic cable in the power of special selection，analyzes thewavelength divisionmultiplexing technology and synchronous digital hierarchy，to promote the developmentof thepower system.

Optical fiber communication；power system；technology；special fiberoptic cable

TN929.11；TM 73

A

1674-8646（2015）03-0098-02