光通信技术在电力通信系统中的应用

2023-01-07徐梓元

数字通信世界 2022年1期

徐梓元

（上海电力大学电子与信息工程学院，上海 201306）

1 光通信技术的概述分析

在电力传输过程中如果出现问题，可以采用光通信技术进行快速处理，以此可以让电路的安全性得到保证。在实际应用中，还需以光波传输信息作为重要基础，以此可以提供一个良好的电力通信平台，让公益模式的不断发展和进步得到更好的实现。电力通信在日常生活和生产的过程中有着非常广泛的运用，可以让电力通信系统能够具备更高的安全性和可靠性特点，并且具有众多优势。此外，光通信技术在使用过程中，还具有抗干扰性能，能对信息进行有效的保护。光通信技术的应用和发展前景非常广阔，对光通信技术进行良好的应用，不但可以在较小的空间内让信息快速传输得到实现，同时还能让电力通信系统发展过程中的需求得到有效的满足，以此促进行业的发展。

2 光通信技术的常用故障分析

2.1 环回法的应用分析

在出现故障问题时，环回法方式是最常用的一种方式，同时也是最直接的一种方式。作为设备的维护人员，还需对环回法进行充分的了解和掌握。对于环回法的操作，可以分为软件和硬件两种，这两种方式各有优缺点：

硬件环回法可以采用光纤对物理端口进行环回操作，和软件环回法相比，这种方式更加直接，但是在操作过程中会存在一些不方便的问题，还需进入到设备现场才能开展操作。此外，光接口在硬件环回的过程中还需避免接收光功率过载。

软件环回法虽然在操作的过程中非常方便，但是在对故障的范围和位置进行确定时不如硬件环回法准确。比如在进行单站测试的过程中，如果通过光口软件的内环回，可以保证业务测试正常，但是无法对该光板是否存在问题进行确定；如果通过尾纤把光口进行自环之后，业务的测试是正常的，这样可以对该光板是否存在问题进行确定[1]。

2.2 替换法的应用

这种方式就是采用一个工作正常的部件去替换掉工作不正常的部件，以此可以让排除故障的目的得到实现。其中的部件可能是一段光纤跳线或者法兰盘，也可能是一个衰减器或者一块单板。如果采用替换法，比较适合应用到排除传输外部设备中的问题，比如法兰盘、供电设备以及光纤等；或者对故障单站进行定位之后，可以对单站内单板或者模块的问题进行解决，采用替换法的优点就是可以对故障的位置进行准确的确定，并且对于相关维护人员的要求较低，所以这种方式是非常实用的。但是这这种方式对于硬件方面有着较高的要求，并且在操作的过程中没有其他的方式灵活和方便，在插拔单板的过程中，如果出现了疏忽大意的情况，这种问题可能会导致板件出现损坏，也有可能会出现一些其他的问题。

3 光通信技术应用优势分析

3.1 通信的容量相对较大

和传统的同轴电缆、微波以及明线等方式进行比较，光通信技术在传输的容量方面可以是它们的千倍之上。而且在一根光缆中，包括了几百根甚至是上千根的光纤，可以采用波分复用技术，能够把一根光纤当成几十根光纤进行应用，这样可以让通信的容量得到有效的扩大。

3.2 中继距离相对较长

光纤具备着较强的抗衰耗特点，如果在光纤应用的过程中配置适当的光发送和光接收设备，能够让中继距离延长数百千米。

3.3 适应能力相对较强

采用光通信技术，可以避免受到外界的一些干扰，并且具有较强的耐腐蚀性和抗弯性能等。

3.4 自身的质量较轻，方便开展施工

如果在芯数相同的情况下，光缆的质量比电缆的质量要轻很多，而且光缆的敷设方式也非常方便灵活，不但可以进行直埋和管道敷设施工，还可以采用水底和架空方式的敷设施工。

3.5 具有较强的保密性

在传统的通信系统中，非常容易发生信息被窃取的问题。然而，光波在光纤传输的过程中，只在纤芯区进行传输，基本上不会出现泄漏的问题，所以具有着较强的保密性特点。

4 电力通信网中存在的问题

4.1 DWDM设备组网无法满足应用要求

根据目前的情况进行分析可以发现，目前我国很多区域依然采用传统的MSTP设备组网，采用DWDM设备组网的区域只有很少部分[2]。然而，随着我国智能电网的发展和进步，导致整个电力通信网络的负荷问题也变得更加的严重，目前已经无法满足社会发展的实际要求，这种问题对于我国电力通信网络的未来发展产生了非常严重的影响，因此还需对系统进行升级。

4.2 电力配电网方面的问题分析

长期以来，电网还存在着重发轻供不管用的问题，这种思想对于电力系统的发展产生了严重的影响。然而在实际中，配电系统也是电力接入系统，在一般情况下，通常都是由10 kV的电压所组成的。我国的配电网覆盖面积非常广泛，而且技术和方式呈现出多样化的特点，但是由于落后的思想，导致配电设备的自动化程度相对较低，并且还存在着网架结构非常薄弱的问题。所以，为了实现智能化的建设目标，需让供电水平得到有效的提升，并且需要向着自动化的方向前进，从而可以让配电系统的正常运行得到保证。

5 光通信技术在电力通信系统中的应用

5.1 在组网结构中应用光通信技术

通常情况下，光通信技术可应用于核心层、汇聚层以及接入层组网，这种组网方式不但可以让电力通信系统核心层的安全得到有效保证，同时还能让网络的运维性得到有效提升，为了能够让大容量的数据类型业务得到有效的适应，还需让光通信技术的核心结构得到不断地加强。对于宽带器容量不足等方面的问题，还需采用有效的措施进行处理，比如采用增加虚容器的承载效率，这样可以让光通信技术的灵活性得到增加，让光通信技术的应用范围得到有效的拓展，在业务的调度和网络的保护工作中发挥出自身的重要作用。为了让可靠的组网模式得到有效的建立，工作人员还需按照网络的抗断纤能力，把一些业务集中到一个节点进行处理，这种方式需要相关的技术人员具备着较强的技术水平，但是为了让更好的组网效果得到实现，对工作人员的技术管理工作还需不断地加强，这样可以让工作人员的操作更规范，让格型的拓扑网络得到成功的建立，这样可对核心层的安全性和稳定性起到重要的支撑作用。

5.2 ASON技术应用分析

ASON技术具有较强的灵活性和扩展性，可以直接在光层上根据需求提供相关服务。而传输设备是ASON技术基本传输载体，一般提供线性或者环形组网的结构。在电力系统中，ASON是运用最为广泛的一种技术，随着ASON技术的提出和应用，可以让传输、交换和数据网络进行有效的结合，让真正意义的路由设置和网络自动恢复得到实现，并且也是光传送网中的一项重大突破。采用ASON技术，可以通过信号指令的方式完成用户所发出的需求，可以在选路和信号的指令控制之下，让自动交换的功能得以实现，可以让多种业务的分级接入得到有效的实现，具有较强的扩展性。此外，在电力通信系统中，ASON技术可以对电力通信系统中的电路保护进行有效的处理，对传送点路等问题进行有效的解决，不但是一种非常标准化的光传输网，同时也是我国电力通信系统的重要技术基础[3]。

5.3 采用分层模式有效提高电力通信系统覆盖面

电力系统的覆盖面是电力通信系统可以实现宽带业务快速处理的重点，所以还需对光通信技术中的分层技术进行充分利用，这种技术主要用来扩大电力通信系统的覆盖面，工作人员在对分层技术进行应用之前，还需对用户群体的位置进行有效的明确，并且需要在这个基础之上，对环形分层和逐层分层进行合理选择，具体应用哪种技术还需按照全网覆盖的效果进行选择。各个区域对于网络通信的覆盖面要求是不同的，所以目前还没有形成一个比较固定的标准，所以在采用光通信技术过程中，还需对这种情况进行充分考虑，积极采用一些新型的传输技术，以此让电力通信系统的覆盖面得到保证，在此基础上，可以让电力通信系统的传输质量得到有效的提高。

5.4 在本地电网中应用

光通信技术可以在本地的电网中进行广泛的应用，光通信技术所采用的是格状的组网方式进行日常操作的，在本地电网运行过程和保护工作中，不需采用多个保护功能就能够让相关的业务得到完成。在本地电网运行过程中，需要通过不同的环网起到关联的作用和效果，以此可以保证业务传输的过程中能够具有较强的安全性和稳定性。然而，对于不同的组成部分之间，其中的关系是比较密切的，比如在某一个环节出现了相关问题和不足，就会对业务传输的故障问题产生严重的影响。因此，为了让本地电网的稳定性和安全性特点得到有效的保证，避免发生业务流失的情况，在实际开展工作的过程中，还需把通信技术进行有效的融合，以此让这方面问题得到有效的处理和解决。

6 电力通信系统应用光通信技术的注意事项

6.1 重视组网方案的确定

在电力通信网络的组网方案中，光通信技术的应用主要是有两种方案。第一种方案是以网络技术为基础，在其中引入光通信技术，之后可以对电力通信网络开展优化的工作，可以开展标准化的改造工作。在这个方案中，网络技术是其中非常重要的关键点，还需让硬件和软件进行有效配合，在其中引入光通信技术，让传统的电力通信网络得到有效的完善。这种方案不但可以让电力通信网络的发展与时代同步，同时可以让电力通信网络的反应速度得到了加快。第二种方案是使电力通信网络和光通信技术进行融合，在其中加入网络技术，这种方案可以在确定的传输平面下开展，并且可塑性相对较弱，这也是此种方案和第一种方案的主要区别。但是采用这种方案更加稳定，并且传输效率也相对较高，可以让电力通信网络传输过程中的安全性和可靠性得到有效提升。

6.2 设备选择

在目前阶段，光通信技术中所应用的一些设备还存在弊端，如果想让光通信技术的优势得到充分的发挥，还需对电力传输网进行规范化建设，并且对相关设备进行合理的选择。所以，工作人员在对通信技术设备进行选择的过程中，还需重视以下几点：需要让设备的安全性得到保证，设备网路节点的槽位数量一定要多，这样可以让电力系统的性能得到落实；在挑选卡板的过程中，还需让设备应用的卡板是热备份的；需要选择多方向的线路，而且还需集中在多个业务卡板中，这样可以让光通信技术在电力通信系统中的应用安全得到保证。

6.3 对于业务的规划分析

光通信技术的最大优点就是能够提供不同层次和不同性能的网络传输服务。所以，电力通信系统在对业务进行规划的过程中，还需对自身的实际情况进行分析，从而选择适合的措施和方案。首先，需要考虑业务和业务之间的距离最短问题，这样可以节约成本，实现运营效益最大化。其次，在距离相同的基础上，还需选择跳网数最少的网络，以此保证电力通信网络运行过程中的稳定性和安全性，并且可以降低维护支出。此外，还需让网络的负荷保持均匀性，以此可以给电力通信网络的运行增加一层保障作用，在后期运行过程中，还需对电力网络通信进行有效的监督和观察工作，并且还需按照实际的情况进行分析，对网络中的项目开展科学合理的管理工作，以此可以充分发挥光通信技术在电力通信网络中的作用，让其中的优势得到有效体现。