电力通讯系统光纤通讯的应用实践

陈建明

摘要：目前，光纤通讯成为我国电力系统最重要的通信方式，并且伴随着电力特种光纤技术的提高，其在电力系统中被广泛应用。与此同时，面对日益增加的系统技术，光纤通信得到了长足高效的发展。由于电力系统对信号传输高要求，光纤通信的技术也需要不断的发展才能与电力系统适配。

关键词：电力通信;光纤通信;应用

1.电力通讯系统光纤通讯的应用问题

（1）通信设备自身存在的问题

作为电力系统专用的一种特殊光缆，光纤复合架空地线具有较强的性能，并且在电力系统光纤通信骨干网中应用十分广泛。但是其与高压线线路一同构建，不仅要有信息传递的功能还要，做地线保证高压输电的安全。目前，雷击是影响光缆安全性能的重要因素之一。克服雷击影响是日后要攻克的技术难题之一[1]。

（2）存在部分光纤设备无法使用的缺陷

由于目前部分的配电系统仍然使用的是从前的技术，这导致光纤设备的寿命会大幅度减少。并且光纤设备的寿命到期后将无法继续投入使用，这会造成了不小的经济浪费，因此需要提高关的技术和设备。 并且在配电网的建设之初，没有充分考虑到如今巨大的电力通讯需求，导致目前的光纤铺设建设过少，使得电网的运行压力过大，增多了电力的损耗。[2]综上所述，当下的首要任务是使用大覆盖范围的光纤设备，保证配电正常进行。

2.电力通讯系统光纤通讯的应用对策

电力系统相较于邮电公用网络，电力系统通信有着更高的要求，具体体现在对其要求可靠性更强和容量更大。不仅如此，光纤通信技术还需要与电力通信的系统特征紧密结合，促使光纤通信技术可以在电力系统进行有效的应用。对于光纤通信技术在电力系统的应用，主要包含以下五个方面：

（1）架空地线复合光缆

对于架空地线的复合光缆，从内到外依次由光纤、钢芯和铝线三层结构组合构成。对不同的结构的光缆可以根据它们不同的特性大致的分成三类：层绞式光缆、骨架式光缆和中心束管式光缆。这种光缆具有较强的导电性能、机械强度，除此以外复合光缆在使用过程中具有较高的安全性和耐磨损的性能，因此这类复合光缆投入电力系统使用，可以在一定程度上提升电力系统的相关性能。如今，架空地线复合光缆多在110KW的线路中进行使用，这样实现了电力输电线路和架空地线复合光缆的同步建设。但是由于复合光缆的材料构成，当线路短路时，相对来说其系统的负荷量较有不足。因此，在具体使用的过程中，应当对电缆采取更为有效地保护手段，比如可以使用双层保护套，通过避免紫外线的照射进行保护，以提高电缆的使用寿命。在对地线进行更换时，应当在保证其正常使用的情况下，再对地线进行架空，确保好系统能够平稳运行，再进行更换。

（2）光复用技术

光复用技术大大促进了光纤通信技术的发展。光复用技术种类众多，其中最为重要的是波分复用技术、频分复用系统和光时分复用技术。波分复用技术是指在一根光纤上同时发射出多种不同波长的光载波，从而使传播能力得到提高，根据光纤的材料性质可以利用波长的不同方向进行信息的双向传递，从而提高在电力通信系统的灵活性。然而，在频分复用系统中，用不同的光电频率，实现多路信号的传递，从而可以提高电路的容量和通信速度。除此以外，还有光码分复用技术。该技术需要实现编码和解码，才能提高光信道的信息传递效率。这项技术，在信息传递方面具有较强保密性，提高了信息的传输安全。

（3）金属自撑架空光缆

金属自撑架空光缆的结构较为复杂，大多数都是借助于塑料管套，然后裹上防水物，再将光纤套入。不单如此，光缆中心也需要进行强化处理，例如在光缆的四周涂上聚乙烯，增强此类光缆的防水性和耐热性。并且还能将油膏涂抹至套管中，对光纤的结构进行保護处理，增加使用寿命，提高光缆在极端环境下的使用强度。除此以外，金属自撑架空光缆的外管管套特别光滑，虽然减少了使用时的摩擦，还能避免紫外线的危害，但这样的设计大大增加了安装的难度。在具体电力系统的安装中，还需要加入防水化合物，防止光纤受水影响，进而失效。

（4）非金属自撑架空光缆

非金属自撑架空光缆的抗拉性能较强，其主要采用的材料是芳纶纤维。芳纶纤维的材质质量小、强度大，而且防弹性能强，可以采用松套层绞方式进行套装，使光缆能有较强的抗电力腐蚀的能力。非金属自撑架空光缆的载电量大，多可使用于220KW的高压输电线路，并且替换安装的方法简单：无论是施工搭建还是日常的维护都，不需要进行停电再操作。但是这种光缆也存在着一部分缺点，就比如带有电荷的光缆容易放电，会造成电场的均匀性降低，从而引起电路中的漏电现象。此外，如果线路中漏电，那么就会使得光缆的表层被灼伤，破坏光缆线路，造成财产损失。

（5）电力系统调度自动化

电力调度自动化可以提供给电网正常运行的多重结构，还能对电力系统进行调度。比如，电力调度自动化的技术可以让发电厂对其他下级调度的有效通信，保证了在各个工序中电网的正常运行，将自动化技术投入可以大大提高对电网的高效管理。由于光纤通信技术是属于集中自动化的控制方法，可对电网系统的运行程度进行监控。电力调度自动化技术，可以保证电气系统的高速反应，实现对整个电网的同步监控。与此同时，这项技术还能对自动发电和经济调度进行控制。可以按照维持电力系统的频率质量，从而维持互联系统的联络线交换功率和交换电量在规定值，让电网系统在低能耗和低成本条件下持续运行，节约发电和供电的经济成本。此外，这项技术还可以分析电力系统运行数据，并且完善数据采集与监控功能的功能，进而对异常数据进行预警，保障系统的运行安全。

结语：综上所述，能够发现电力通讯系统是电网的重要组成部分，为了提高电力系统运行的安全性和稳定性，可以对光纤通信技术进行应用，利用光纤本身的诸多优点，保障电力通讯的稳定、高效。同时，还应做好光纤通讯系统及相关设备的维护工作，延长电力基础建设的使用寿命。

参考文献：

[1]王玲，罗虎.光纤通信技术在配网自动化中的应用研究[J].环球市场信息导报，2017（27）：138-138.

[2]陈雪莹，陈子言，张孜铭，等.基于配电网中的通信自动化系统设计与应用[J].信息通信，2018，No.185（05）：126-127.