探討電力系統中光纖通信的應用

唐雪峰

（華北電力大學電子與通信工程2011級，北京102206）

探討電力系統中光纖通信的應用

唐雪峰

（華北電力大學電子與通信工程2011級，北京102206）

光纖通信的發展，為我國電力系統的發展與完備提供了強有力的支持，通過介紹電力特種光纜內的光纖選型，分析了波分復用技術及同步數字體系，以促進電力系統的發展。

光纖通信；電力系統；技術；特種光纜

1　電力特種光纜

電力特種光纜可分為6大類。光纖復合架空地線（OPGW）以及光纖復合架空相線（OPPC）使用的都是金屬材料，都采用同線復用型安裝方式。可是，在新建的線路中使用，光纖復合架空地線的主要結構是鋼管、鋁管或者鋁骨架，而光纖復合架空相線的主要結構是鋼管。金屬自承式架空光纜（MASS）、全介質自承式架空光纜（ADSS）、捆綁光纜（ADL）以及纏繞光纜（GWWOP），都使用介質材料，其中，金屬自承式架空光纜和全介質自承式架空光纜都采用桿塔添加型安裝形式，可以在老線路加掛的場合使用。捆綁光纜以及纏繞光纜都采用同線附加型安裝方式，可以在老線路附加的場合使用。金屬自承式架空光纜的主要結構是鋼管，而其他3種光纜的主要結構是中心束管。從整體上來講，電力特種光纜受到外力的破壞作用比較小，這主要有兩方面原因。一是電力特種光纜自身具有較為特殊的結構，二是電力特種光纜采用特殊的安裝形式。電力特種光纜的造價比較高，但是在電力系統建設中使用電力特種光纜，依靠豐富的桿路資源，可以在很大程度上減少工程建設的建設施工成本，還可以提高電力系統供電的穩定性和安全性。

2　電力特種光纜內的光纖選型

按照國際電信聯盟（ITU-T）的分類方法，可以將我們常見的光纖分為多模光纖G.651、常規單模光纖G.652、色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654、非零色散位移光纖G.655、適用于寬帶傳送的非零色散位移光纖G.656和特種光纖等多個種類。其中，色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654使用較少。多模光纖G.651大多在全介質自承式架空光纜中使用，不適合遠距離傳輸，在局域網以及部分接入網中使用較多。G.652類光纖是目前使用最為廣泛的光纖類型，主要在E波段和S波段工作，也可以在C波段工作。它具有色散波長特征，在1 310nm的工作波長上時沒有色散，衰減度也很低，但是在1 550nm的工作波長上時，雖然衰減率達到了最低，但是正色散就十分嚴重。G.655類光纖在1 550nm波長附近會出現較低量的色散，經常應用于密集波分復用（DWDM）傳輸系統，進行大容量數據的高速傳輸。G.656光纖具有一定的色散，但是在工作波長內的色散斜率基本為零，這一特性使它經常應用到密集波分復用（DWDM）傳輸系統中去，性能要優于G.655類光纖，還能夠降低傳輸系統進行色散補償的成本。在電力系統建設中，光纖選型以及不同光纖的具體應用要視實際情況而定，選擇適合的光纖類型。

3　光纖傳輸組網技術

3.1波分復用技術

將很多個不同波長的光信號復合集中到一根光纖上進行傳播的技術就叫作波分復用技術，簡稱為WDM。采用波分復用技術時，相鄰兩個波長之間的間隔距離越小，光纖就能夠對不同波長越多的光信號進行復合傳輸。根據相鄰峰值的波長之間的間隔大小，可將波分復用技術細分為粗波分復用技術（CWDM）和密集波分復用技術（DWDM）等。密集波分復用技術相鄰峰值的波長間隔為1～10nm。圖1是典型的波分復用技術系統的示意圖，其中，發送端內部有多個獨立調制的光源，每個光源都會發射出一定波長的光信號，波分復用技術將光源發射出的光信號復合到一串密集波長信號譜內，并把這些信號耦合進一根光纖內，接收端的解復用器可以將復合的光信號進行分離，并將其送入到相應的檢測信道來進行信號處理。目前，我們能夠在物理媒質層利用密集波分復用技術在一定區域上實現光信號的復用，并在電路層通過同步數字系列（SDH）進行組網。但是，光分插復用器（OADM）和光交叉連接設備（OXC）的不完善，使我們利用密集波分復用技術組成全光網絡的愿望暫時無法實現。

圖1　典型WDM網絡實現Fig.1 Notwork realization of typicalWDM

3.2同步數字體系

同步數字體系簡稱SDH，是一種綜合信息傳送網絡。這一傳送網絡，能夠將復接、線路傳輸以及交換功能融為一體，并能進行統一的網管系統操作。同步數字體系具有完善的自我保護體系，采用密集波分復用技術和同步數字體系相結合的組網方式，可以大大提高電力通信的可靠性和高效性，保障電力通信的安全。同步數字體系將不同速度的數位信號進行分級，并通過復用方法和映射方法將低等級的SDH信號復用為高等級的SDH信號，能夠實現網絡的同步傳輸。

4　結語

通信技術，尤其是光纖通信技術的不斷發展，極大地促進了電力系統的發展。電力特種光纜以及光纖傳輸組網技術都被應用到了現代電力系統的建設中來。隨著對電力系統的光纖通信網研究的深入，我國電力系統建設會逐漸完備。

［1］張偉，張志謙，柯賢文，等.光載無線通信技術及其應用分析［J］.通信技術，2011，44（04）:45-47.

［2］王秀麗.淺談光纖光纜在電力傳輸網絡中的應用及發展［J］.內蒙古石油化工，2008，（22）:61-63.

App lications of pow er system op tical in fiber comm unication

TANG Xue-feng
（Electronics and Communication Engineering College，North china elecyric power university，Beijing 102206，China）

The developmentof optical fiber communications，for the developmentof the power system to provide strongsupportand complete，through the introduction of fiber-optic cable in the power of special selection，analyzes thewavelength divisionmultiplexing technology and synchronous digital hierarchy，to promote the developmentof thepower system.

Optical fiber communication；power system；technology；special fiberoptic cable

TN929.11；TM 73

A

1674-8646（2015）03-0098-02