光纖通信在電力調度自動化中的應用

倪珊

摘 要：電力資源是保證社會穩(wěn)定發(fā)展人民正常生活的基礎，尤其是現在各種電子信息產品和家用電器的普及速度加快，對于電力調度有了更高的要求，一方面需要保證電力調度的穩(wěn)定性和安全性，另一方面又要提高電力調度的自動化水平。光纖通信目前在電力調度自動化中應用廣泛，以其自身優(yōu)勢得到了越來越高的重視，逐漸取代傳統(tǒng)的通信方式，為提高信息傳輸質量和安全提供了強有力的保障。該文分析了光纖通信的應用優(yōu)勢以及在電力調度自動化過程中的具體應用，最后總結了光纖通信對智能化電網的建設的推動作用。

關鍵詞：光纖通信 電力調度 自動化 應用

中圖分類號：TN929.11；TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0032-02

光纖通信具有傳輸頻道寬、傳輸質量高、通信容量大的優(yōu)勢，隨著電子科技的快速發(fā)展，人們在日常生活以及工作中對供電質量和穩(wěn)定性及安全性的要求越來越高，在這種情況下，傳統(tǒng)的通信技術已經不能滿足人們的需求。光纖通信技術本身具備較強的可靠性，不會在光波傳輸過程中出現泄漏情況，這樣就有效保證了電力通信的安全性。并且光纖通信的抗干擾性強，不容易因為天氣變化或者其它外力因素的影響而導致通信中斷或者通信質量降低，這極大的滿足了目前人們的日常通信需求。

1 光纖通信的應用優(yōu)勢

1.1 通信容量大

光纖比銅線或者普通的電纜線的傳輸頻帶要寬的多。在光纖中，通常存在粗波和密波這兩種波長，用粗波能夠實現16個波長在一個光纖中的反復傳輸，也就是說，一根光纖能夠傳輸16路的業(yè)務；而當用密集波分作為傳輸的波長信道時，雖然波長的數量較多，但是單個波長的傳輸速度也能夠達到粗波的幾十倍。

1.2 抗電磁干擾能力強

光纖的原材料是石英，本身就具備絕緣性，不僅不會受到自然界的雷電、電離層、太陽黑子活動的干擾，也不會因為電氣化鐵路饋電線和高壓設備等工業(yè)電器的影響而出現較大的異常波動，而影響正常的信號傳輸。同時，光纖還可以和高壓輸電線平行假設或與電力導體構成復合光纜，提高其抗干擾能力[1]。

1.3 損耗低

常用的石英光纖的損耗率一般低于20 dB/km，比去其它傳輸介質的損耗率都要低，可以跨越更大的無中繼距離傳輸，這樣一來，當傳輸距離較長時，就能夠大大的減少中繼站的建設數量，從而降低電力調度的成本和復雜性，并提高其穩(wěn)定性。

1.4 保密性好

電磁波泄露是利用傳統(tǒng)電纜線進行傳輸是最大的問題之一，容易導致重要的保密信息被竊取，大大的降低了傳輸過程中的安全性。而利用光纖傳輸，光波很難從光纖中泄露出來，即使在轉彎處的彎曲半徑較小的情況下，也只會漏出極其微弱的光波，可以通過在光纖表面涂刷消光劑來解決這個問題[2]。

1.5 光纖的原材料資源豐富

我國對金屬資源的需求量較高，以往的電纜線一般都要耗費大量的金屬資源，而光纖的原材料主要是石英，也就是常說的二氣化硅，其資源儲存量非常豐富。因此，用光纖通信取代傳統(tǒng)的銅線方式能夠大大的節(jié)省金屬材料。

2 光纖通信在電力調度自動化中的應用

隨著光線通信技術的不斷發(fā)展，已經成為現代電力系統(tǒng)通信網的主要手段，下文對某個供電單位利用光纖傳輸技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的實際運用進行分析。

2.1 供電單位整體調度通信網絡概況

該供電單位一共有8個變電站，其中35 kV的有兩個，剩下的6個全是110 kV。該供電單位采用的是樹形光纖通信系統(tǒng)與環(huán)形光纖通信系統(tǒng)相結合的通信網絡連接方式，將調度中心和其中心變電站連接， 而中線變電站又和其它七個變電站組成了一個環(huán)狀網絡結構。各站均使用光纜以及光端機進行通信[3]。

2.2 光纖通道的配置

部分環(huán)路上的節(jié)點較多，為了防止出現故障，導致通信中端或者光波泄露，該供電單位采用了雙光纖環(huán)路自愈網，其中環(huán)網上的每個站都配置了具有自動切換和自愈功能的光纖收發(fā)器。使用有12芯的光纜組成了兩個獨立的通信環(huán)網a和b，每個分站都能夠同時接收到來自這兩個環(huán)網的信息。主站由一個串行口發(fā)送信息，并同時在兩個環(huán)網之間進行傳送，但是設置了兩個串行口分別接受來自a和b的信息。當光纜出現故障時，兩側的光端設備只能夠接收到一個環(huán)路信息，經過一段延時，雙環(huán)路切換控制器自動把接收到的信號切換到另一個環(huán)路發(fā)送端，從而生成了新的環(huán)路。

2.3 電力調度自動化中對光纖通信傳輸性能的要求

電力調度自動化過程中人工參與的環(huán)節(jié)較少，主要是依靠信息網絡技術的自動反饋，這樣一來，對調度信息的準確性和可靠性要求就比較高，同時還要保證信息傳輸和接收的及時性，并避免傳輸過程中出現的偏差問題。尤其是在多環(huán)節(jié)的信息傳輸方式下，要保證各個環(huán)節(jié)中信息的可靠性和真實性，避免發(fā)生信號泄露問題，保證調度自動化在各個環(huán)節(jié)都得到有效且可靠的實施。而光纖通信的基本要求是能夠保證遠距離的傳輸和準確及時的接收，并且要有專項管理員對傳輸的信息內容實時的進行監(jiān)控，從而保證質量和效率，確保沒有數據異常情況出現。

2.4 在輸電線路保護方面

隨著社會生產生活對電力調度要求的不斷提高，輸電線路的保護要求也隨著提升。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動化裝置要快速及時的將故障切除，從而將故障控制在一定范圍之內，降低其影響率，同時還要保證繼電保護裝置的靈敏性與可靠性，不能出現拒動或者誤動現象。光纖通信在輸電線路的保護方面也能夠發(fā)揮重要作用，對于出現的故障問題能夠進行及時的反饋，提高線路運行的穩(wěn)定性。

3 光纖通信在電力調度自動化中的發(fā)展趨勢

隨著社會發(fā)展要求的不斷提高，智能電網已經成為未來的發(fā)展趨勢，它是對變電站自動化技術的深入，這就要求電力調度自動化水平得不斷提高。智能變電站是信息采集、傳輸、處理以及輸出等全程實現數字化技術的變電站，在這個過程中，人工參與的環(huán)節(jié)比較少，雖然在一定程度上節(jié)約了人力資源，但同時對于自動化技術有著更高的要求，必須確保其運行的穩(wěn)定性和可靠性。同時，隨著光纖通訊技術、網絡技術的飛速發(fā)展及其在變電站自動化系統(tǒng)中的不斷深入應用，用數字通訊手段傳遞電量信號，用光纖作為傳輸介質取代傳統(tǒng)的金屬電纜，構成網絡通信的二次系統(tǒng)已經成為智能變電站的必然選擇[4]。

4 結語

通過以上分析可以發(fā)現，光纖通信技術自身具備很多應用優(yōu)勢。在電力調度過程中大力推廣光纖通信技術，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電纜，可以有效提高信息的傳輸速度，防止出現信息泄露、傳輸中斷等不良現象。并且由于光纖原材料的資源豐富，能夠大大節(jié)省后期電網建設中對金屬材料的使用，從而降低投入成本。利用光纖通信還可以優(yōu)化配電網的結構，簡化保護和運行的管理程序，從而有效提高電力調度的自動化水平，并促進智能化電網的建設進程，推動社會發(fā)展和人民日常生活用電的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

[1] 施俊國.淺談光纖通信技術在電力系統(tǒng)調度自動化中的應用[J].數字技術與應用，2010（7）：45.

[2] 杜鵑.光纖通信在電力調度自動化中的運用探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（23）：74.

[3] 楊春華，武學君.淺談電力系統(tǒng)光纖通信[J].數字技術與應用，2012（12）：28.

[4] 沈靜.淺談光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].現代經濟信息，2012（14）：249.