光纖通信在電力通信中的應用研究

作者/劉培,國網冀北電力有限公司三河市供電分公司

光纖通信在電力通信中的應用研究

作者/劉培,國網冀北電力有限公司三河市供電分公司

隨著電力工業的日益發展與通信及計算機等新技術的廣泛應用，電力通信網的容量與可靠性等需得到不斷的擴充與增強。依靠自身容量大、通信質量好、中繼距離長以及與數字化發展相適應等優勢，光纖通信逐漸發展為21世紀的主要通信方式。文章基于電力通信網絡的傳輸要求及其解決方案，對光纖通信在電力通信中的應用進行探討。

光纖通信，電力通信，應用

引言

作為一種行業性的專用通信網，電力通信主要用于對電力部門特殊通信需求的滿足，它能夠提供優質的信息通信保障服務于電網的自動化控制、商業化運營以及現代化管理。基于傳輸容量大、抗電磁干擾能力強以及傳輸消耗低等優勢，光纖通信在電力通信系統中有著十分廣泛的應用。

1.電力通信網絡傳輸要求與解決方案

電力通信網絡既需要服務于電力系統的生產與調度，還需要對遠動、辦公自動化以及繼電保護等信號進行傳送，因此應能夠滿足以下要求。

■1.1 高可靠性

在任何情況下，電力通信都是不允許中斷的，這決定于電力系統的行業特征，亦構成電力通信的主要特點。除了數據傳輸應具有可靠性之外，數據在具體的傳輸過程中還要有抗外力破壞的能力，即使是在惡劣的氣候條件下，也應對電力通信的暢通提供有效的保證。光纖通信質量好，信號在光芯內部進行傳輸，不會受到外部環境的干擾，因而有著穩定的性能，特別是光纖通信不易受到電磁的影響，能夠很好地與電力系統特有的高電壓與高電磁場環境相適應。

■1.2 高擴展性與投資效益性

電力企業的業務發展對企業的運營成本提出了日益嚴格的經濟化要求，電力通信系統的配置需要對網絡的易擴散、設備可承接等多項擴展性能進行全面考慮。傳輸線路的高容量特征可以對電力通信基礎設施的重復投資率予以降低，通過設計簡單且操作性高的擴容方案，能夠大幅減少傳輸網絡的維護支出，設備技術的可承接性亦能夠降低設備廢棄率。借助于主流技術與標準協議，電力通信系統的可操作性能夠得到有效保證，進而對設備互聯問題予以解決，減少網絡維護開支，提高企業的投資效益。

■1.3 迅速性與高清晰度

電力行業的特征對通信的迅速性提出嚴格的要求，當有需要之時，電力調度之間的電話通信應能夠立即且無延時地接通，為了向電力通信網絡的暢通提供保證，MSTP/SDH還應是嚴格同步的。由于關系到電網的安全命脈，電力調度的操作命令要做到準確無誤，通話質量高、在正常情況下所聽到的語音應與面對面談話不無二致。

2.光纖通信技術在電力通信中的應用

目前，應用于電力通信中的電力特種光纖包括光纖復合地線、光纖復合相線、全介質自承光纜、金屬自承光纜以及相/地捆綁光纜等多種，文章就前三種主要應用進行研究。

■2.1 光纖復合地線（OPGW）

OPGW能夠在電力傳輸線路地線中提供光纖單元于通信使用，它無需維護，使用可靠性比較高，但一次性投資額相對較大，在新建線路或者舊線路更換地線中使用比較普遍。該種光纜能夠用作輸電線路的防雷線，提供屏蔽保護于輸電導線抗雷閃放電，此外，還能利用復合在地線中的光纖來進行信息的傳輸。應用過程中，OPGW不僅能夠對光學性能予以滿足，還能夠充分符合架空地線的機械與電氣性能要求，因而可用于全部的具有架空接地線的輸配電線路。在新建線路中應用之時，OPGW相較于總費用并不會增加建設費用，而在舊線路中應用之時，又只需對原來的地線進行更換即可，無需加固桿塔或重新設計負荷。與電力線的張力放線相同，OPGW在安裝之時無需配備特殊的安裝器具，鋁管型、鋁骨架型與鋼管型為OPGW的三種主要結構。

■2.2 光纖復合相線（OPPC）

一些電網是無需設架空地線的，但是卻不能沒有OPPC。為了對光纖聯網要求予以滿足，OPPC可通過合適方法的采取在傳統相線結構中加入光纖而形成。盡管OPPC與OPGW有著雷同的結構，但兩者無論是在安裝還是在運行上，都是有著原則上的不同的。

OPPC能夠對電力系統中的線路資源進行充分的利用，作為一種新型的特種電力光纜，它能有效緩解頻率資源、路由協調以及電磁兼容等同外界的矛盾，可以很好地應用于電力通信之中。在我國現行的電網中，35KV以下的線路大多對三相電力系統傳輸加以利用，系統在進行電力通信之時采用的是傳統的方式。若用OPPC對三相中的一相予以替代，電網中的自動化、調度以及通信等問題是無需另外架設通信線路便可以解決的，這有利于傳輸質量與數量的大幅度提升。

■2.3 全介質自承光纜（ADSS）

ADSS廣泛應用于220KV、110KV、35KV電壓等級的輸電線路之中，已建線路對其應用最為廣泛，電力部門可以通過ADSS直接利用高壓輸電線桿塔進行通信網絡的建設。ADSS光纜的光纖傳輸、光纜機械以及環境等性能極佳，能夠同高壓電力傳輸線同感架設。強電場環境無法對ADSS產生任何的干擾，其通信量以及質量也不會發生任何變化，因而被公認為是電力通信中效率最高、便捷性最強的一種傳輸方式。

ADSS有著極強的優越性：抗磁干擾、抗電腐蝕能力強，光纜材料全部由非金屬材料組成，外部則由PE外護套或AT外護套包裹；設計過程中對電力線路的實際情況進行了充分的考慮，在等級不同的高壓輸電線路中均有應用；溫度與環境特性比較好，能夠用于架空環境之中；光纜設計對多種自然條件的影響進行了充分的考慮，抗沖擊、抗震動、可多次彎曲、不易燃燒、不易出現熱老化問題；具有成本優勢，安裝便利，能夠以對輸電線桿塔的維持為前提直接在原桿塔上進行光纜的架設；質量小，不會對桿塔產生較大的負荷；抗張元件以芳綸紗為主，具有高彈性模量與強度，能夠對一般光纜中的鋼絲加強構建予以替代，以從本質上降低光纜重量。

3.結語

隨著科學技術的應用，電力通信中出現了多種先進技術與材料，光纖通信技術以迅猛發展的態勢呈現于人們面前。光纖通信在電力通信中的應用大幅度提高了我國電力通信的質量與能力，對我國經濟的正常運行產生了不容忽視的重要作用。在今后的發展中，我們應清楚認識到電力通信系統應用光纖通信技術的重要性，利用光纖通信推動我國電力通信實現可持續性發展。

＊ [1]方躍升，陳皓，曾凡興.光纖技術發展及其在電力通信中的應用[J].電力信息與通信技術，2014（8）：20—26.

＊ [2]鄭勇.光纖通信在電力通信網中的應用[J].中國高新技術企業，2010（13）：121—122.