研究光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

阎宇

摘要：目前，伴随我国电力行业发展迅速，光纤通信技术的得到了长足的发展。经过近几十年来的应用，其通信容量大、中继距离长、保密性能好及适应能力强等优点，始终为电力通信系统的可靠运行提供着坚强的保障。随着光纤通信技术不断的发展，将来其光传送网、切片分组网等新技术必然能够在更为广泛的领域中得到应用，使得电力系统调度的自动化程度有大幅提升。

关键词：光纤通信技术;电力调度;自动化

引言

当前电力光纤通信技术利用已建成的以OPGW、ADSS光缆为主，其他型式光缆为辅的电力通信网络，形成以10Gb/s环网为核心层，2.5Gb/s环网为传输层和622Mb/s、155Mb/s环网为接入层的拓扑结构。满足不断增加的电力通信业务对通信带宽和传输速率的需求，并兼顾了地区电力通信业务远期发展的需要。在这一不断完善的过程中，为电力调度自动化不断升级提供了客观条件。

1光纤通信技术简介

光纤通信技术就是以光纤作为传输的介质，在两个不同的地点之间建立起信息的高速传递的一种通信方式。光纤的主要材料是纤芯，外表包裹着包层与涂层，光纤的直径一般只有几微米，利用纤芯的折射率与包层折射率不同这一特点，令光信号在纤芯内形成完全反射，也就是光信号的传播。而最外面的涂层则主要负责提高光纤线缆的韧性，对于光纤线缆起到保护作用。当要开始进行信息传输时，首先在发送端将想要传输的信息转变为电信号，然后将电信号调制到激光发射器所发出的光束上，光束的强度根据电信号频率的变化而发生变化，最后在接收端根据光束前度的变化情况将光信号复原为原始的电信号，最终完成信号传输工作。

2光纤通信技术的特点

2.1通信容量较大

通信容量较大是光纤通信技术最为明显的特点。在传统的电线装置中，若是信息的接受频率、信息容量不均等，则极有可能使得设备运行混乱，导致通信信息错乱现象出现。光纤传输宽度较传统的电缆线、铜线较大，因此能够容纳、传递的信息更多，信息传输效率明显提升。随着光纤通信技术的进步，其发展也会更科学、系统，不仅能够有效避免信息传递混乱的现象发生，还可以实现大容量信息的接收与传递。

2.2中继距离长

光纤通信技术在电力系统中的运用，为电网实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合提供了技术支持和基础条件。在进行大范围电网建设的过程中，光纤通信技术利用随输电线路搭建的光缆得以实现，不管是偏远地区还是气候恶劣地区，都可以实现调度自动化、图像监控、远程抄表、办公自动化等业务的顺畅开展。传统的电力通信主要采用微波通信方式，由于其带宽小、易受干扰、传输距离短等缺点，无法满足日益增长的电力业务的需求。而光纤通信技术的运用，在实现数据、信息和电能长距离传输的同时，还可以不受恶劣环境影响，从而更好的实现电网在偏远地区和地形险峻地区的搭建和覆盖。

2.3有较强的保密性能

电波开始传输后，电磁能量会发生向外扩散的状况，而这就会使得电磁波发生泄露，不少电子设备均有此类问题，但是泄露程度存在差异，这种电磁现象是难以真正摆脱的。在发生电磁泄露时，信息也会同时外泄，这样就会导致信息安全受到影响，一旦发生了关键信息外泄的情况，后果将是难以预估的。采用光纤传输的方式，可以确保光波不会离开光纤，光信号在发出后只能够在光波导结构中，不会产生偏离，这样就可使得被窃听的机会大幅减小，保密目标也就能够达成。

3电力系统自动化中光纤通信技术的具体应用

3.1电力系统通信

在整个社会信息化程度越来越高的背景下，人们对于通信的要求也越来越高，日常的工作以及生活都离不开高速的信息传递。特别是对于一些提供基础服务的关键部门，对于信息传递的效率以及可靠性更是有着严格的要求。当前电力系统通信以SDH技术体制方式为主，它是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、有统一的频率同步网及通信网管系统操作的综合性网络。它通过以OPGW、ADSS光缆为主，其他型式光缆为辅的电力通信网络，组建A、B网两个平面，覆盖地调、地市通信第二汇聚点、所属县公司、35kV及以上变电站等，通过设备双重化配置分别满足电网生产实时控制业务的可靠传送需求。随着近几年来电网的发展，电网生产IP化数据业务及管理业务大带宽传送的需要日益彰显，具有智能化、多样化、生态化特征的泛在物联网将与智能电网融合发展，将形成强大平台型、枢纽型、共享型平台，共同构成能源流、数据流合一的能源互联网。

3.2在保护输电线路的应用

在电力系统中，无论是对于复杂供电网络的调度还是保证继电工作的平稳运行，都需要快捷且准确的信号传输作为技术支撑。因此，需要借助光纤通信技术对输电线路进行有效的保护。一旦供电系统受到一些因素的影响而发生了故障，为了保证电力的正常供应，相关的维修人员必须要在第一时间对故障进行处理，一方面是要迅速判断出故障发生的具体位置，另一方面是要详细了解故障发生的原因，并且做好维修的准备工作，通过快速的处理来保证电力系统的稳定。想要做到这种快速反应，就离不开光纤通信技术，无论是故障报告的发送还是故障预警，都需要借助快捷且稳定的光纤技术进行信号传递。除了这种快速响应机制外，运用全线速动纵联保护模式也能够对电力网络进行有效的保护。这种保护所能发挥的效果直接影响到了高压电网的稳定性，是电力工作中非常重要的一种保护手段。如果高压线路发生故障，那么安装在高压线两端的纵连保护设备就可以借助于交换信息的方式来迅速确定故障的大致地点，并做出相应的反应，而光纤线缆抗干扰能力强、信息容量大的特点，十分适用应用于全线速动纵联保护模式中。

3.3特种电力光缆的应用

在电力系统中，架设在电力线路上的光缆主要有兩种，一种是全介质自承式光缆（ADSS），由于其采用绝缘材质、重量轻、施工方便、不会对铁塔造成较大影响的特点，在前期得到广泛的应用。但由于其外护套原料憎水性能不理想，容易形成电腐蚀，断纤、断股的事故时有发生，给线路带来了潜在的隐患。另一种是光纤架空复合地线光缆（OPGW），它是将通信光缆和高压输电线路上的架空地线合为一体，它除了具有架空地线的功能外，还具有通信容量大、不受强电干扰，不易受外力破坏、安全可靠，在电力线路中优先得到使用。但由于其雷击易损伤及老线路无法加挂等因素，制约着OPGW光缆在电网中的覆盖率。随着近年来发展，一种新型光缆也逐步在电力线路中得到应用，即光纤复合相线光缆（OPPC）， 它是将光纤单元复合在相线中的光缆，具有相线和通信的双重工程，适用于各种电压等级。它克服了OPGW和ADSS光缆的不足，即避免了因电腐蚀造成断纤、断股的严重事故，又满足了老旧线路的架设光缆条件。但因其价格昂贵、维护成本较高及施工难度大没有得到广泛的应用。

结语

由上可知，为了使得电力网络真正实现有序发展，其调动的自动化是绕不开的一项工作。调度的高度自动化不仅可以优化电力网络的结构，而且可以对电力保护以及运行管理进行升级，从而提高电力供应的整体水平。要想提高调度的自动化程度，就离不开光纤通信技术的帮助，借助其强大的抗干扰能力以及迅捷的传输速度，可保证调度自动化工作的稳步进行。

参考文献

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