研究光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

黄繁

（明盛建设工程有限公司 广西南宁市 530000）

光纤通信是新型高质量通信技术，与其它通信技术相比，有着很多优势特点，是现阶段最重要的通信技术。电力调度以实现自动化为主要发展目标，在这一改造和实现的过程中，通信技术至关重要，在电力调度自动化改造实践中引入光纤通信已经是必然趋势。

1 光纤通信技术概述

光纤是指光导纤维，而光纤通信指的是利用光波作为信息的传输载体，利用光纤作为信息传输的媒介，以此实现通信。从基本原理角度讲，光纤通信主要由以下三种基本物质要素组成：光检测装置、光纤与光源。其中，光纤除了可以按照生产方法、材料和光学特性来分类，在具体的应用过程中，还可以按照用途来分类，即通信光纤与传感光纤。作为重要的传输介质，光纤可以分成两种，即通用类与专用类。目前，由于光纤具有信号衰减相对较小、频带较宽和抗干扰能力强等优势，在世界范围内都得到了广泛应用，是现阶段主流传输方式。

光纤通信技术主要的优势与不足为：

（1）具有较大的通信容量与较远的传输距离，仅一根普通光纤，其潜在带宽就可以达到20THz左右。在这种带宽情况下，不到1s的时间，就能把人类有史以来所有文字资料都传输完毕。另外，光纤的实际损耗还很低，少于其它任何媒质。基于此，传输距离能轻松达到数十公里与上百公里[1]。

（2）不会产生太强的信号干扰，且保密性能良好。

（3）能有效抵抗电磁干扰，保证传输质量，传统的电通信无法避免电磁干扰，只有光纤通信可以彻底摆脱电磁干扰。

（4）光纤的规格尺寸小，自重轻，对铺设施工与运输都有利。

（5）光纤材料的来源十分丰富，利于环境保护，能大量节省其它金属材料。

（6）没有辐射作用，基本无法窃听，这是因为光纤中的光波不会轻易跑出。

（7）光纤具有极强的适应性，使用寿命很长。

（8）光纤的质地较差，强度不高，容易损坏。

（9）对光纤进行切断与接续时都要使用专门的技术、工具与设备。

（10）光纤的分路与耦合均不够灵活。

（11）光纤实际弯曲半径应达到20m以上，如果弯曲半径过小，将影响传输质量。

（12）存在供电困难方面的问题。

可见，虽然光纤通信也处在一些问题，但这并不影响它成为当前主流通信技术。利用光波以光导纤维为介质进行信息传输，因激光有着很强的单色性、方向性及相干性，且光波以激光为主，所以还可称之为激光-光纤通信[2]。

2 技术应用优势与实现

2.1 技术应用优势

光纤通信技术基本原理为：先在信息发送端将信息转换为电信号，再调制至激光束当中，确保光的强度可以伴随电信号自身幅度或频率的更改而变化，然后利用光纤将信号发射出去；信号发射后，接收端的检测装置将接收光信号，完成接收后，将光信号转换为电信号，最后经过解调，实现对原信息的恢复。伴随信息技术实际传输效率不断提高，光纤技术已经在电力系统领域得到十分广泛的应用，为调度自动化目标的实现奠定了坚实的基础。

光纤通信的科学应用可以发挥出以下优势：

（1）电力系统通信需要用到很多通信设备，不同通信设备之间采用很多传输方式，这使通信网组成十分复杂。在这种情况下，通过对光纤通信的引入，能简化整个通信网络，降低网络复杂性，而且这对光纤通信技术未来发展也十分有利[3]。

（2）电力通信系统运行过程中，虽然信息传输数量不会很大，但要求通信网必须具备良好实用性，而实际情况中实用性会受到一定程度的影响。在这种情况下，通过对光纤通信的引入，能有效解决这方面问题，保证通信实用性。

（3）在经济发展进程中，社会各界对电力系统提出了更高要求，这就要求电力系统及其通信必须保证运行稳定性。另外，系统运行过程中，还应尽可能避免简断与忽然转换，即通信系统要具有良好灵活性。基于此，电力调度的自动化建设与改造过程中，必须通过对光纤通信的引入来进一步提高通信系统运行稳定性与灵活性。

（4）电力系统及其通信网络想要得到持续稳定的发展，需要着重提高自身抗冲击能力，这是因为系统中不同环节之间的衔接都十分精密。如果突然产生意外事故，则通信将产生很大故障。对于光纤通信，它具有很高抗冲击性能，将其引入到电力通信当中，能进一步提高通信网络抗冲击能力，以此实现降低故障产生率的目标[4]。

2.2 技术应用

目前，社会对电力系统及其通信网络，尤其是对调度自动化的依赖程度越来越高，很多工作上的细节和日常生活都要利用电力通信，在这种情况下，电力通信自身业务水平得到显著提高，同时光纤通信也得到了广泛应用，它的作用带来的作用效果日益显现。在电力系统及其通信中引入光纤通信，能良好的满足电力系统运行、改造及发展需要，成为一项重要的通信方式[5]。

系统运行过程中，信息采集与传输有着十分重要的作用，这使光纤技术的引入和实现变得尤为重要。采用双光纤组网方式，能提高信息采集效率与灵活性，保证实际的传输能力，其整体可以分为以下几种组网构造：星型构造、环型构造、树型构造、网型构造。

鉴于电力调度自动化基本原理和特点，绝大多数光纤组网都采用环型与树型两种构造相结合的形式，同时通过与计算机之间的衔接，能使信息得到共享。由于环型组织存在很多不同的节点，所以为了避免设备及终端设施产生故障，绝大多数企业都会利用环状线路对网络进行自我修复，并对自动化转换与痊愈等其它系统进行合理的配置。如果电缆的节点产生问题，在节点两侧要采用转换设备实现新新路的构建，以此实现自我愈合目标，保证自动化调度实现实时与连续。

对于微机控制系统，其输出信号以电信号为主，而对光纤系统而言，其传输信号为光信号，在这种情况下，为了使光纤可以对微机系统信号进行传输，应先对电信号进行转换，使电信号变成光信号，实现这一转换的关键就是光源，即光电转换装置。首先采用光源使电信号变为光信号，然后向光纤当中发送转换完成的光信号。可见，在整个光纤系统当中，光源有着十分重要的作用。可在电力调度自动化通信中使用的光纤光源有很多种，如半导体光源、白炽灯与激光器。其中，对于半导体光源，它主要是借助PN结对电能进行转换，使其成为光能。由于半导体光源的体积很小、自重轻、构造简单、使用便利，相较于光纤更容易相容，所以在电力调度自动化中得到了普及应用[6]。

在电力系统通信业务日益发展的情况下，电网自身稳定性必须得到显著提高，而且这对继电保护等也提出了很高要求。基于此，在实际工作中，需要对通信系统实际情况与存在的问题进行实时监控和分析，避免其它部分产生故障。另外，在保证通信系统稳定运行过程中，建议采用纵连防护措施，它具有的保护功能可以确保整个电网稳定运行。

相较于传统的电气通信，光纤通信的传输频带更宽、通信容量更大，而且不会产生传输损耗，材料自重轻，以石英为主要原料，能节省大量金属材料，对资源的合理利用十分有利，另外，还有着良好的绝缘性、抗干扰性、抗腐蚀性、抗辐射性、可绕性，可以良好满足电力调度自动化基本要求。

3 结束语

综上所述，电力调度自动化对通信的要求很高，为适应这一要求，需要引入光纤通信技术，光纤通信技术的应用，能极大的提高通信效率，保证通信质量，为电网及其通信系统未来发展提供可靠技术支持。