继电保护中光纤通信技术应用分析

冯 岩

（作者单位：总参63研究所试制工厂）

继电保护中光纤通信技术应用分析

冯 岩

（作者单位：总参63研究所试制工厂）

对光纤通信技术的基本原理及特征做了简要的阐述，并在此基础上重点对光纤通信技术应用于继电保护技术中的特点和方法以及其在应用过程中所可能出现的问题进行分析。

继电保护；光纤通讯；应用分析

1　应用于继电保护中光纤通信技术的优势

1.1信息传输量大

光纤通信技术的主要特征是信息传输量大，传输频带宽，适合远距离通信传输。光纤使用的载波频率比电力系统中通常所使用的载波频率高到100倍以上。因此，光纤通信技术应用于继电保护中能够最大限度地满足电力系统对继电系统的要求，能够使保护更加精确性和可靠性。

1.2抗干扰性能强

光纤所使用的基本材料是绝缘性能好的石英，这样可以保证运输线路或者高压设备就不会在光纤回路中产生感应磁场干扰。由于光纤性能好，其在应用于继电保护中避免了不必要的干扰，充分发挥了光纤通信技术的优点。同时，光纤还有尺寸小，轻便，环保性能好，适应性强等优势。光纤纵联保护通道受电网运行状况的影响小。因此，根据光纤通信技术的诸多优点，系统电压等级的不断提高，以及用户对电力系统稳定性能的需求，在现代通信之中，光纤通信技术及光纤通道的应用越来越多。

1.3传输质量高

光纤传输质量高、信号干扰性小、保密性好是光纤通信技术不可忽视的特点。这一特点正好满足了电力系统对继电保护速动性的基本要求。通常情况下，当继电保护系统通过发信端口发出信息之后，通过光纤传输通道传输到继电系统的接口端，使继电保护接收端口和发信端口所接收的信息保持高度的一致性，保证线路的正常传输运行。

2　继电保护与光纤通道之间的通信方式

2.1专用光纤通信方式

专用通信方式，是指为继电保护建立的专用光纤通道，此通道中只对继电保护信息进行传输。由于受到光及发出和接收距离等因素的制约和影响，其通信距离通常情况在100 km以内。专用通道方式是光缆的纤芯经过融纤后，由光缆终端箱直接接入到继电保护设备的接口，不需要任何其它设备和中间环节，使传输方式简单、传输可靠性高及管理方面。当前，专用光纤通信方式主要应用于短距离网线的继电保护及重要线路保护。

2.2复用光纤通信方式

复用光纤保护是纵联保护各光纤配合所构成，在允许方式之下，继电保护装置发出直跳信号和允许信号，然后信号经音频接口传输到复用设备，在经由复用设备传输到光纤通道。此种方式的优点是接线简单，有利于电路系统的运行和维护缺点是传输的中间环节多使得巡视和检查不便。此种通信方式最为常用的是其64 kbit/ s，其主要应用于长距离线路保护。

3　继电保护中光纤通信技术应用

由于光纤通道拥有诸多优点在电力系统继电保护中的应用极为广泛，在当前应用的220 kV以上的系统之中，由于光纤信息传输的容量大和频带宽的特点，传统的高频差动保护已经逐渐被光纤差动保护所取代。此外，目前，所应用的差动保护是以SDH同步数字原理的时分为基础是由于光纤网络传输的性能稳定和适应能力强的特点。但是这种保护方式不能适用于电网高速扩容的情况时及复杂的拓扑结构，为了避免此种缺陷，增强信道的传输容量，一种新的波分复用技术在研究和应用过程中都取得了良好的发展，其主要优势就是信道的利用率高，在长距离传输时成本得到了大幅度降低，极大地节省了电力网路的建设成本，增强了信息传输的稳定性和可靠性，因此这种技术在电力系统的继电保护中的应用有着广泛的前景。

4　继电保护中光纤通信技术应用过程中的问题

4.1施工工艺问题

由于光纤保护是高压线路保护的主要方式，整个电力系统的稳定和安全性能都受到通道安全性能的影响。但是光纤传输需要较为复杂的连接环节，在具体施工过程中，对施工质量的要求高，且施工工艺复杂。大多数施工过程中保护装置的错误都由于保护装置在使用之前进行调试所存在的缺陷，影响到整个网路的安全性和稳定性。

4.2光纤保护管理界面的划分问题

由于继电保护与通信技术日益的联系越来越紧密，通信专业和继电保护专业的管理界面的划分已经变得很难辨认，这就对继电保护的人员提出了更高的要求。因此，仅从制度方面出发会影响到光纤的安全性和稳定性。继电保护专业和通信专业界面的分界线应处于通信机房的光纤配线架上。配线架以上及保护装置的尾纤是属于机电保护专业所需要维护的，因此，光纤校验维护技术应该是继电保护专业人员必须具备的技能。

4.3其它问题

此外，自愈环网或可变路径的光纤通道越来越多，安全自动装置、继电保护在光纤通道中的应用也出现了许多新的问题，如光纤通道中的通道倒换提高了光纤通道可靠性的同时，也使在单纤中断时造成通道双向路由不一致，使收、发信息不一致等问题的出现，造成了保护装置发生区内故障时反应不灵敏，区外故障引起误动。

［1］许西平，王鹏.光纤通道应用于继电保护中的若干问题探讨［J］.继电器，2007（4）.

［2］马乳娜，董毅.光纤通信技术在继电保护中的运用［J］.信息化建设，2013（7）.

冯岩（1988-），男，安徽淮北人，研究方向：电子信息领域相关科研及生产。