光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用淺探

王群 尹曉華 于海 李峰 霍英哲

摘要：光纖通信憑借著自重較小、容量相對(duì)較大、頻帶寬、速率低、抗損耗以及抗干擾能力強(qiáng)等多種優(yōu)勢(shì)在當(dāng)前得到了廣泛地應(yīng)用。對(duì)此，下文將重點(diǎn)圍繞于光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：光纖通信；電力系統(tǒng)；應(yīng)用思考

在整個(gè)電網(wǎng)安全運(yùn)行中，電力通信扮演著至關(guān)重要的角色。同時(shí)，它也是確保電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，并能夠安全和可靠運(yùn)行的重要依據(jù)。隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，電力行業(yè)對(duì)電力通信的要求也逐漸增加。同時(shí)，電力通信也與整個(gè)電網(wǎng)的安全有關(guān)，從而需要提高對(duì)電網(wǎng)通信技術(shù)、安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。在電力系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，可能會(huì)遭受到一些外部因素的干擾，因此減小干擾成為電力通信的新任務(wù)之一。因?yàn)楣饫w通信自身具有強(qiáng)大的抗電磁干擾能力和較高的性能、較大的容量以及可靠的傳輸質(zhì)量等特點(diǎn)，在一定程度上能夠提高整個(gè)電力通信信息傳輸環(huán)節(jié)的迅速發(fā)展。因此，光纖通信在電力通信中具有非常重要的作用，也成為數(shù)字化時(shí)代和電力通信發(fā)展中必不可少的角色之一。

1電力通信概述

電力通信作為電力系統(tǒng)非常重要的組成部分，在通信遠(yuǎn)動(dòng)，繼電保護(hù)和辦公自動(dòng)化等方面起到了非常重要的作用，它的自動(dòng)化可以顯著的體現(xiàn)，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，因此必須要提供穩(wěn)定可靠和高效率的通信網(wǎng)絡(luò)，才能夠滿足電信運(yùn)營(yíng)商的需求。而事實(shí)上，穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)需要在通話過(guò)程中以合適的介質(zhì)傳遞，微波通信長(zhǎng)途傳輸質(zhì)量較穩(wěn)定，帶寬容量大，可以用于各種各樣的通信業(yè)務(wù)，但是由于其經(jīng)空中傳播易受干擾，在同一個(gè)微波電路上不能使用，相同頻率在同一個(gè)方向，微波電路必須經(jīng)過(guò)無(wú)線電部門(mén)的審批才能建設(shè)，其審批過(guò)程繁瑣，不能有阻攔物和障礙物，造價(jià)過(guò)高，穩(wěn)定性差。也因此，人們開(kāi)始研究光纖在傳輸上的優(yōu)勢(shì)，考慮到業(yè)務(wù)量的中、遠(yuǎn)期發(fā)展，在性價(jià)比更加優(yōu)異的基礎(chǔ)之上，根據(jù)系統(tǒng)的傳輸特性，使用光纖作出合理的選擇和通信連接。縱觀電力通信發(fā)展趨向，高帶寬、強(qiáng)穩(wěn)定、便維護(hù)的光纖傳輸將在電力系統(tǒng)中大量使用，省、市、縣電力網(wǎng)絡(luò)互連以至將來(lái)全國(guó)電力系統(tǒng)的互通將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)電力通信要解決的問(wèn)題。

2光纖應(yīng)用于電力通信的優(yōu)勢(shì)

電力系統(tǒng)中的光纖通信是為電力的生產(chǎn)、輸調(diào)度和管理等服務(wù)的，保證了電力系統(tǒng)安全、可靠地發(fā)電供電。針對(duì)高壓電網(wǎng)，光纖通信系統(tǒng)也是如此，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn)，它一問(wèn)世便首先在電力部門(mén)得到應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外，一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。

2.1光纖寬通頻帶、溝通能力強(qiáng)

光纖通信方式有很強(qiáng)的抗干擾能力，具有傳輸量大，消耗較低的優(yōu)勢(shì)，他們應(yīng)用到電力行業(yè)能夠得到快速的發(fā)展，在電力系統(tǒng)中特種光纖的廣泛應(yīng)用有極強(qiáng)的推動(dòng)作用。光纖通信電纜用于光源，調(diào)制光線和色彩的特性，其技術(shù)要求增加光纖的傳輸容量系統(tǒng)使用過(guò)程中，光纖電纜的單個(gè)體積較小，但是要求較高，采用寬的通頻帶，溝通能力極強(qiáng)，能夠提高溝通的準(zhǔn)確性。

2.2光纖良好的抗干擾能力、保密性好

當(dāng)下通訊系統(tǒng)使用的光纖大部分為石英光纖，其電磁干擾免疫力極強(qiáng)，對(duì)于一些外部環(huán)境的變化適應(yīng)性極好，尤其是在電離層電子干擾和太陽(yáng)黑子活動(dòng)之外，包括人類活動(dòng)釋放的電磁干擾等都能很好的規(guī)避。高壓輸送電力線路平行安裝光纖電纜，就可以避免絕大部分的信號(hào)干擾，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的保真度。光纖具有非常良好的抗干擾能力，這是目前很多運(yùn)營(yíng)商非常注重光纖連接的原因，而且光纖連接的平均成本相對(duì)較低，能夠提升運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)。

2.3光纖安全性能較高

光纖的安全性能能夠很好的保證個(gè)人隱私，在電力通信系統(tǒng)用戶需求能夠被廣泛滿足之后，光纖通信技術(shù)已經(jīng)基本滿足在電力傳送方式中抵御各種黑客的襲擊和攻擊，光纖電纜采用先進(jìn)的技術(shù)，使每一組專用的頻率和頻帶器傳輸?shù)男盘?hào)都能夠?qū)崿F(xiàn)完全保密，這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的高熱點(diǎn)、高密度連接，具有非常重要的傳輸意義。

3光纖在電力通信中的具體應(yīng)用

3.1電力特種光纜

由于光纖通信具有極強(qiáng)的抗電磁干擾能力、傳輸量大、采取了寬頻帶和傳輸衰減小的優(yōu)勢(shì)，因此在電力傳輸過(guò)程中的應(yīng)用非常廣泛。運(yùn)營(yíng)商愿意使用電力特種光纖專門(mén)為電力系統(tǒng)或者相關(guān)系統(tǒng)使用，這樣，雖然成本相對(duì)較高，但是能極大程度上抗損壞，采用架空電纜和捆綁電纜的方式安裝，就可以建立電力系統(tǒng)的桿路，節(jié)省建筑成本。

3.2光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)和電力通信技術(shù)方面，按照密集的波分復(fù)用技術(shù)和同步數(shù)字系統(tǒng)，將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)傳輸、集中采集，采用相鄰波長(zhǎng)的間隔，將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)更好的傳遞。或者采用高端網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)射和多路復(fù)用交換的綜合技術(shù)，采用數(shù)字技術(shù)的輔助，就可以構(gòu)建全世界范圍內(nèi)可靠的傳輸管理系統(tǒng)，并且能夠達(dá)成對(duì)于通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程管理、自我保護(hù)等高級(jí)效果。

3.3光纖同步的統(tǒng)一規(guī)格應(yīng)用

在光纖連接過(guò)程中采用統(tǒng)一的比特率，統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，為不同廠家設(shè)備間的互聯(lián)提供了可能。這種方法可以使得網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng)，促進(jìn)未來(lái)用SDH設(shè)備組成的帶有自愈保護(hù)能力的環(huán)網(wǎng)形式，可以在傳輸媒體主信號(hào)被切斷時(shí)，自動(dòng)通過(guò)自愈網(wǎng)恢復(fù)正常通信。在實(shí)現(xiàn)信息高速公路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，采用光纖連接通路，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，在信息高速公路的支路和岔路上，結(jié)合SDH和PDH的聯(lián)合性作用，選擇合理的設(shè)備組件傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3.4波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)就是將彼此不同的各種各樣的光信號(hào)，以其各自的頻率匯聚到一起，作用在同一根光纖上。雖然這些光信號(hào)具有各自的頻率，但在波分復(fù)用技術(shù)中可以剔除這些信號(hào)之間的干擾，讓它們很好地匯聚在一起，然后再進(jìn)行傳輸作業(yè)。在波分復(fù)用技術(shù)中傳輸信息的載體是光波，首先利用光波將信號(hào)在其接收端進(jìn)行匯集，再將匯集后的波長(zhǎng)進(jìn)行分離，最后將信號(hào)進(jìn)行還原，通過(guò)這種方式將多信號(hào)傳輸?shù)膿p失降到最低。波分復(fù)用技術(shù)使光纖通信的通信質(zhì)量大大提高，信號(hào)的傳輸是雙向的多路徑，顯著提高了光纖通信的通信效率，并減少了光纖的使用量。

3.5復(fù)合光纖架空地線

迄今為止，復(fù)合光纖架空地線成為相對(duì)較普遍的一種類型，因而能夠被廣泛運(yùn)用到工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。復(fù)合光纖架空地線又能夠被叫作光纖架空地線，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)：（1）復(fù)合光纖能夠防止傳輸路線被雷電攻擊，具有很好的耐沖擊性。（2）在光纖通信時(shí)能夠包含全部的單元以及傳遞信息時(shí)具有較強(qiáng)的可靠性。與此同時(shí)，在平時(shí)的利用中很少出現(xiàn)磨損的狀況能夠減少維護(hù)成本，降低工程造價(jià)，從而可以被電力通信廣泛應(yīng)用。

4結(jié)論

光纖通信技術(shù)的誕生為電力通信中，遠(yuǎn)程通信和大密度通信連接，提供了良好的問(wèn)題解決方案，在應(yīng)用程序和光纖通信傳遞的過(guò)程中，給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了更多的便利。今后的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的關(guān)系運(yùn)用而產(chǎn)生巨大的變化，只有緊跟時(shí)代的步伐，促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)快速的發(fā)展，才能夠使得整個(gè)通信系統(tǒng)達(dá)到更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑩.淺談光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科研，2016（12）：00037-00037.

[2]孫麗紅，朱哲然.淺析光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016（4）：171-172.

[3]聶立賢，王麗剛.淺析光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版， 2016（11）：00139-00139.

[4]舒喆.淺談電力系統(tǒng)光纖通信工程的應(yīng)用分析[J].中國(guó)新通信， 2018（2）.

[5]黃福旺.電力系統(tǒng)光纖通信工程的應(yīng)用淺析[J].通訊世界， 2017（8）：186-187.

[6]張玥玥.淺談光纖通信技術(shù)及其應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2016（4）.