淺析電力系統中光纖通信的應用

會澤供電有限公司 宗慶飛

引言

隨著電力系統不斷擴大，調度綜合自動化監測控制系統對通信系統的水平需求也不斷提升。在微波通信、載波通信技術的抗干擾性及系統容量已經不能滿足當前電力系統的發展的當下，使得電力系統中光纖通信得到了越來越廣泛的應用，已經變成電力系統通信的主干技術。

1 調度綜合自動化監測控制系統對通信的要求

調度綜合自動化監測控制系統就是在主站與子站之間建立一個有效的通信網，由于信息量大，還要求通信系統應滿足下述要求：

可靠性：隨著綜合自動化監控系統技術的發展，無人值守變電站的逐步推進，就要求在變電站發生故障時必須在集控站能及時收到信息反饋，采取相應的措施。

經濟性：考慮到總體經濟效益，通信系統的投資不應過大，力爭充分利用現有的主網通信資源，進行主、配網整體規劃，避免重復投資。

可持續性：通信系統不僅要考慮目前及未來的數據傳輸的需要，還要考慮系統升級的要求。

雙向通信：調度綜合自動化監測控制系統要實現遙測、遙信、遙控功能，就必須要求具有雙向通信能力，容易操作和免維護。

2 光纖通信技術在電力通信中的優勢

2.1 抗干擾性更好，不受電磁場和電磁輻射的影響

光纖通信技術有著傳統通訊方式所不具備的優點，它更加不受干擾，并且載波頻率極高，所以在運用中能對自然環境的變化有更強的調節能力。濕度、溫度發生變化時也不會造成較大影響，并且光纖通信技術的抗電磁干擾能力更強。信號的保密性更好，且由于光纖具有絕緣性、抗腐蝕性、防外界干擾性以及在傳輸過程中安全性好等的特點，光纖通信保證了電力系統通信的安全和穩定。

2.2 數據誤碼率低，傳輸距離長

隨著經濟的不斷發展，電力網的建設范圍也在不斷擴大。原來使用的微波通信、載波通信的數據準確性、傳輸距離都遠遠滿足不了電力通信的要求。而光纖通信技術的應用減少了傳輸過程中的損耗，從而滿足調度綜合自動化監測控制系統對通信的要求。

2.3 信息傳輸速度快

相對于銅線和電纜來說，光纖具有極大的帶寬，可以有效提高信息傳輸的速度，電力通信系統中傳輸的信息有繼電保護信號、語音信號、電力負荷監測信息和監控視頻信號等，這些信息的量不大，可是實時性要求很高。而且隨著信息技術的發展，需求量的增多，承擔了許多重要的新任務，比如近年來還要傳輸集抄信息、綜合業務數據等信息，光纖通信技術的大容量信息傳輸特性在電力通信領域發揮了不可替代的作用。

2.4 使用壽命長

根據現行標準，電力通信類設備設計生命周期不低于12年，OPGW光纜不低于25年、ADSS光纜和管道光纜不低于12年。

3 光纜在電力通信中的應用分析

相對于公網運營商，電力系統在通信技術方面有著自己的要求，所以在電力通信系統建設過程中，會根據其特有的要求采用不同類型的光纖。電力特種光纜就是為電力通信網服務的，主要包括全介質自承式光纜ADSS、架空地線復合光纜OPGW、纏繞式光纜GWWOP、捆綁式光纜AL-Lash、相線復合光纜OPPC。

目前，國內主要采用ADSS、OPGW兩種光纜，其特殊性體現在自身結構和安裝方面。雖然這兩種光纜成本略高于普通光纜，但是其壽命長、耗損少、安全性能好，以及與地線、相線相復合等特點又從另一角度上減少了電力通信系統的建設成本，同時提高了電力通信的質量。

3.1 ADSS光纜

ADSS光纜稱為全介質自承光纜。主要應用在110千伏及以下電壓等級輸電線路上。ADSS光纜是一種全絕緣介質的自承式架空光纜，結構中不含任何電導體材料，使用的紡綸等材料承受較大張力，可以在已建輸電線路上架設且無需停電，不影響電力線路運行；熱膨脹系數較小、受溫度變化影響小。由于ADSS光纜的耐腐蝕性還有待提升，它的外保護套受到電場腐蝕的影響，通常ADSS光纜使用年限不低于12年。

在ADSS光纜運用時，要對整個輸電線路的電場情況進行詳細的測定，并且要根據桿塔上的電場分布情況進行精確的計算。運用過程中務必要使用AT外護套，對于整個通訊系統的結構、光纜都有著保護作用。

另外，要確定光纜的懸掛點，對于ADSS電纜的懸掛要注意防止由于風的作用產生擺動而引發的鞭擊。一般要特別注意光纜不要與居民樓、公路、鐵路或者其他通信線路保持一定的距離，避免發生撞擊或摩擦；此外還要注意電纜懸掛時確保懸掛的塔材能接受預定的側拉力。

總之，考慮到ADSS光纜的物理特性，設計時應選擇合適懸掛點和配盤；架設施工也應考慮損傷、彎曲度、對導線和地面距離等的因素。

3.2 OPGW 光纜

OPGW光纜的特點是對于傳統輸電線路與現代光纖通信的有效結合，采用的是復合架空的地線電纜，在電力系統中、尤其是電壓等級較高的電力通信系統中廣泛運用，它的特點是傳輸速度更快、機械性能更佳、導電性更好、通信量更大，具有更好的保密性，對于雷擊也有很好的規避作用。

OPGW光纖的主要優點是架設檔距較大(一般都在200米以上)、易于維護、對高壓電蝕及降解影響不大，但是OPGW光纖對線路桿塔強度要求較高，同時光纜在施工過程中必須保持線路不帶電且OPGW光纜的外徑、重量、抗拉強度、直流電阻及短路電流容量等技術參數相互影響、相互制約，因此在配選時，應該根據線路工程的氣象條件、桿塔結構、擋距、導地線弧垂及重量、線路走廊接地電阻以及系統最大短路電流等條件，確定最優方案。

4 結語

隨著電力系統的建設和發展，自動化水平的要求不斷提高，大量涉及電力生產、運行、管理的各種信息需要穩定、可靠、迅速地進行傳輸，光纖通

信技術在電力通信中得到愈來愈廣泛的應用，取代微波通信、載波通信已經成為電力系統發展建設的必然選擇。

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