试论光纤通信技术在电力系统中的应用

杨树兴



试论光纤通信技术在电力系统中的应用

杨树兴

（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海电业局 016000）

光纤通信技术作为现代科学技术发展出的新型技术在电力系统中发挥出了越来越重要的作用。电力系统由功能型向智能型转变是科技发展的必然趋势，电力系统中调度、运行维护及监测等多元化管理将依赖通信技术的先进性、可靠性。光纤通信环网的应用为电力系统的网络化、信息共享标准化、信息传输数字化提供了优良的网络平台。

光纤通信；电力系统；应用

社会经济发展促进电网运行技术的进步，特别是广大用户对电能质量提出更高的要求，因此电力系统安全稳定运行显得愈发重要。电力通信网建设中应用光纤通信技术，提高电力系统运行安全稳定性。

1 光纤通信技术在电力系统中应用的必要性

1.1 网络结构相对复杂的电力系统对通信技术要求更高

在进行电力系统通信的过程中，需要使用的通信设备类型多种多样，而不同设备之间的连接方式和信息传输转换方式也各不相同，这种复杂的传输方式导致电力系统中通信结构网络构成十分复杂，对于通信技术的要求也相应较高。电力系统在进行信息传输时常会用到例如中继线传输和用户线延伸等不同的传输线路，载波设备、微波设备这些设备都需要进行设备转接和信息交换，不同设备转换信息的手段各不相同，这就导致整个电力通信系统中的信息传输手段多种多样，基于这个情况，光纤通信技术以其大容量、高质量和抗干扰强等特点，从各种通信技术手段中脱颖而出，成为了电力通信系统发展中不可缺少的一部分。

1.2 信息传输损耗低

现如今，随着我国社会经济的不断发展，为了缩小城乡地区的差距，推动数字电视的发展，电力企业就应该建立完善的中继站，形成封闭的电力通信传输网络，从而使得各家各户都能使用电力通信技术。比如，针对我国西部地区来说，为了形成电力通信网络，就需要建设很多的传输网络系统，但是由于西部地区位置的特殊性，给电力通信网络建设带来了很大的难度，这也是一直以来我国电力企业面临的难题。除此之外，我国很多偏远地方都在使用电缆或者铜线，这些传输网都比较传统，无法满足长距离的传输，同时，有的在短距离传输的过程中也会出现信号中断的现象，从而增大了中继站建设成本，因此，我国相关政府应该大力倡导光纤通信技术的应用，从而减少通信使用成本，最终降低信息传输损耗。

2 电力通信中光纤通信技术的应用优势

2.1 带宽大、传输速度高

与传统的铜线或者电缆相比，光纤通信技术具有带宽大、传输速度高方面的应用优势。目前，随着信息时代的到来，人们对供电能力的要求越来越高，电力通信压力越来越大，因此，电力企业就应该适应时代发展的需求，不断提高电力信息的传输量，加大电网的全面数字化发展力度，并不断提高其信息传输速度，从而满足电网通信的稳定发展。

2.2 超低损耗光纤

考虑到非色散位移单模光纤和波长段扩展的非色散位移单模光纤的纤芯中含有Gel2等金属氧化物，使光纤在传输的过程中产生的损耗加大，所以在此基础上研发了超低损耗春闺光纤，其在衰减性方面的优势使网络冗余和光信噪比等都得到了提升，所以在跨段中应用的可行性更加突出，在提升电网的安全性、经济性等方面具有积极的作用。

2.3 抗干扰、腐蚀性

一般情况下，一对光纤就能够满足几百路甚至几千路通过，抗干扰能力极强。

与此同时，光纤通信技术还具有很高的安全性，不仅具有屏蔽雷击、保护其他电力线路的功能，又有抵抗外界物质带来的腐蚀性，从而降低信息与数据在传输过程中的破坏几率。

3 光纤通信技术在电力系统中的应用

3.1 光纤保护

电力系统中的线路保护和继电保护由过去的电传导复用转为光传导复用。例如1条220kV的线路，高频通道需要专用的收发信机，采用载波机复用保护、相-相、相-地方式；光纤通道直接点对点连接，采用PCM复用方式，经过OPGW传输更经济，更可靠、维护费用低。在继电保护功能上，传统的电时分复用扩容能力差，难以满足通信网络发展的需求，而光纤通信网络拥有200mm可用宽带资源，数据传输迅速、可靠。马钢能源管控中心电力系统光纤通信环网，运行速率达到了2.5GB/s，构成企业内部各个变电站子系统能够紧密联系的局域网络，此外，光纤通信网络是与供电局调度中心联络的主要通道，进一步提高了整个系统的安全运行。

3.2 自承式光缆

在电力通信中，光纤通信技术的应用最常见的就是自承式光缆。自承式光缆主要是利用高压输电线的杆塔来架设网络，它主要是被用在山谷、江河、雷电集中区域的光纤中。自承式光缆的应用优势有很多：①自承式光缆的技术具有很高的技术性保障，不容易受到其他因素的影响；②机械性与环境性是自承式光缆的另一个优良性能，即使受到冲击也不会出现异常问题。

3.3 光纤复合相线

根据我国目前的电力系统发展现在，架空地线可能还不是必须的，但是相线一定是必不可少的，只要在传统的电力系统相线结构中加入光纤，就构成了光纤复合相线结构，将光纤通信技术应用到了电力系统中，从这个角度看光纤复合地线与光纤复合相线结构上有相同之处，但是这两种结构在工作原理上却完全不同。光纤复合相线利用的是电力系统本身的资源，对系统中的资源、线路和性能进行整合，以这种工作方式保证电力系统内部的协调。在目前我国电力系统中，通常用光纤复合相线代替传统的三相电力系统中的一相，然后组成新的三相结构，这种方法既保证了原来系统额完整性，又大大提升了电力系统数据传输的质量和数量。

3.4 光纤复合地线

光纤复合地线（OPGW）作为目前我国电力通信系统中应用最为广泛的一种光纤，具有的最明显优势就是在使用过程中的高可靠性，基本不需要进行维护。通常光纤复合地线也被称作为地线复合光缆或光纤架空地线等，但是这种光纤通信技术最大的缺点就是投入成本非常高，不适合大面积使用，常见用于新建线路或旧线路的更换地线时，所起到的主要功能有作为整个线路的防雷线和在地线中进行所有的信息传输两方面。光纤复合地线技术既能够满足架空地线的需求，同时也对光纤进行了很好的保护，进而提升了整个电力通信系统的可靠性和安全性。光纤复合地线的发展对我国电力通信系统的发展具有十分重要的意义，这种通信技术的应用标志着我国电力传输系统的传输容量在进一步提升，架空线路的高压化和高自动化进程加深。针对于我国地域辽阔，电力传输线路广泛的现状，光纤复合地线技术将会越来越多的被应用于电力系统的发展中。

4 结语

总而言之，光纤通信技术在电力系统中应用广泛，也日趋成熟，在确保电力信息传输安全的同时，提高了电力系统通信的质量和能力，为企业的发展提供了技术支撑。当然，随着科技的不断进步，通信设备的更新换代，将会使电力系统的通信网络更加完善，更加稳定安全，同时通信网络技术也会更有宽广的应用前景。

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optical fiber communication technology, as a new technology developed by modern science and technology, has played a more and more important role in power system. The transformation of power system from functional to intelligent is the inevitable trend of the development of science and technology.The diversified management of dispatching, operation, maintenance and monitoring in electric power system will depend on the advanced nature and reliability of communication technology. The application of optical fiber communication ring network is power system networking, information sharing standardization and information transmission.Digitalization provides an excellent network platform.

optical fiber communication; power system; application

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.10.052

TN929.11

A

1672-9129(2017)10-0046-02