浅谈光纤通信技术在智能电网的应用

陈东明 覃干卿 梁少梅 冯思习

摘要：随着我国电网事业的发展，电网的规模和数量不断扩大，电网结构越来越复杂，传统的电力载波通信技术已经无法满足电网发展需求。光纤通信技术具有带宽高、抗干扰能力强、传输容量大、保密性优越等优点。本文主要阐述了光纤通信技术的特点，以及光纤通信技术在电网调度自动化系统、监控系统和计量系统的应用。

关键词：光纤通信技术;智能电网;三网融合

引言

智能电网是以物理电网为基础，将计算机信息技术、物联网技术、通信技术、传感技术和控制技术应用在物理电网的新型电网结构。智能电网可以满足电力用户对电力多样化需求，确保电网运行的安全性、可靠性、经济性、环保性，并为用户提供经济、清洁、可靠的电力服务，实现电网与用户的双向互动和多种能源互补。通信技术是智能电网运行的基础，如果缺乏通信技术的支持，则无法实现电网各个环节的信息共享。过去电力通信系统往往采用电力电缆载波通信技术，利用高压输电线路作为传输通道，这种通信方式容易受到电磁场的干扰，远距离传输信号质量不稳定等问题，影响到智能电网的建设与发展。光纤通信技术具有传输容量大、远距离传输、抗干扰能力强等优势，可以优化资源配置，提高资源利用率，确保电力系统安全有序运行。

1光纤通信技术特点

光纤通信技术用光波作为传输载波，将光纤作为传输媒介对信息的进行传输的一种通信方式。光纤由纤芯、包层、涂层构成，纤芯的纤维内芯只有几十微米或者几微米，包层是光纤的中间层，涂层主要是光纤的保护层，防止光纤受到外界的破坏和干扰，提高光纤传输的安全性和可靠性。光纤通信技术是通过光发射机发射信号，经过中继器讲光信号转变为电信号进行传输，光纤将电信号发射出去，光接收机将电信号转变为光信号[1]。光纤通信技术与电力电缆传输技术相比：其一，光纤通信技术的容量非常大，可以实现远距离电信号的传输，由于光纤通信技术是以光纤作为传输介质，光纤的主要材质为石英，这种材料的光波频率比较高，传输过程的信号损耗比较小，传输距离远，目前已经达到5000米以上无中继站的传输，随着光纤技术的发展，未来传输距离更远。其二，光纤传输技术的抗干扰性能优越，光纤的涂层主要是石英材料，这种玻璃材料绝缘效果比较好，不容易受到外界的腐蝕和干扰，在传输过程中可以避免雷电、电磁等干扰，确保光纤信号传输质量。其三，光纤通信技术的保密性能好。光纤通信技术的光波信号被限制在光波导结构中，各个通道独立存在，不会受到其他的通道干扰，具有良好的保密性能。

2光纤通信技术在智能电网的应用

2.1光纤通信技术在电网调度自动化中的应用

调度自动化是智能电网的重要环节，通过调度自动化可以实现变电站无人值守或者少人值守。电网调度自动化系统根据电网运行需求，对电网进行调度管理与控制，从而实现确保电网运行的经济性、实用性和可靠性。调度自动化系统主要负责数据采集和监控，并根据采集的数据信息，分析电力系统运行规律和特点，从而制定调度方案。电网调度自动化运行的关键在于数据信息的采集与传输，如果电网调度系统无法及时接收到采集的实时数据，则可能出现错误的调度指令，从而导致电网运行的故障。光纤通信技术具有传输容量大、抗干扰性强和保密性能优越等特点，将其应用在电网调度自动化系统，可以实时采集电力系统各项数据信息进行分析，及时发现电网运行过程中存在的问题，一旦发现电力系统存在异常，系统自动发出警报信息[2]。

2.2光纤通信技术在智能电网监控系统的应用

随着电网的规模不断扩大，电网的运行环境越来越复杂，电网运行过程中，受到风雪、雷电、农业生产等自然因素和人为因素的影响，可能导致电力设备损坏，从而导致电力故障，因此需要对电网进行监测。传统的电力故障监测系统主要依靠人工巡视或者故障监测系统对电网进行监测，耗费大量人力物力，但是收效甚微。随着电网的发展，红外成像仪、高清摄像头、传感器等现代先进设备广泛应用在智能电网监控系统，智能电网监控系统通过现代传感设备、监测设备采集电力设备运行的相关数据信息，并将数据发送到主站，由地方运营指挥中心的工作人员根据主站收到的数据信息进行分析，如果采集的数据信息出现异常，则系统发出告警，指挥中心的人员将告警信息进行分析，可以快速锁定故障位置，并立即安排技术人员进行抢修，及时排除故障。智能电网监控系统在运行过程中，还会自动保存历史故障信息，为后期的电力故障的维修提供参考。

2.3光纤通信技术在智能计量系统的应用

计量系统不仅关系到电力企业的经济效益，而且关系到电力用户的切身利用。电力计量系统系统是用户进行电费结算的依据，随着智能电网的发展，传统的计量系统已经无法满足电力企业与电力用户的双向互动，智能电网计量系统利用计算机网络技术、通信技术、传感技术和集成技术，实现电力用户数据信息的自动采集、传输、计量与统计，并利用计量信息系统对这些采集的数据信息进行计算、分析并生成报表，可及时发现用电异常情况。通信技术是实现智能计量的关键，如果电力系统通信信号不稳定，则影响到数据传输的及时性和准确性。将光纤通信技术应用在智能电网计量系统中，可以提高电力计量系统数据采集的速度，降低数据采集的成本，提高数据传输的精确性。

3结束语

在当今信息时代，通信技术已经成为国民经济发展的基础产业。随着我国智能电网的发展，我国电网逐渐向采集、传输、监控、计量、管理与控制等全程自动化发展，这对通信技术提出了新的要求。光纤通信技术传输容量大、信号损失小、抗干扰性强等优点，已经广泛应用在电网系统。

参考文献：

[1]苏旭健.光纤通信技术在智能电网的应用及运行维护[J].通信电源技术，2019，36（12）：163-164.

[2]王勇峰，娄春娇，刘润宾.智能光纤监测技术在电力光通信中的应用[J].电信科学，2017，33（3）：148-155.

[3]高如超.智能配电网通信技术分析与应用[J].科技创新与应用，2018，（14）：135-136.

（作者单位：广东电网云浮新兴供电局）

作者简介：陈东明（1974.6.20），性别：男;籍贯：广东云浮新兴;民族：汉;学历：大专;职称：工程师;研究方向：自动化。