光纖通信在電力系統繼電保護中的應用

莊譽

摘 ?要：電力行業對于我國社會發展和市場穩定進步有十分重要的作用，隨著信息技術的發展和電力系統繼電保護的廣泛應用，光纖通信成為提高網絡服務質量的有效手段之一。文章從光纖通信內繼電保護使用種類以及特點出發，對光纖通信在電力系統繼電保護中存在的問題進行簡單的闡述，并且對未來光纖通信在電力系統繼電保護中的應用提出了幾點建議，以期帶來積極的影響。

關鍵詞：光纖通信;電力系統繼電保護;應用

引言

隨著國家電力系統投入使用面積的日益增大，繼電保護能力的要求越來越嚴格。目前，我國電力系統逐漸朝向超高電壓、超大機組方面發展。雖然目前電力系統能夠完成高電壓線路、傳輸大容量電能的任務，但也存在許多風險。一旦發生安全事故，易導致大面積地區用電困擾，給居民的生活帶來不便。因此，需要運用電力系統繼電保護裝置快速切斷故障區域。目前，我國采用的繼電保護裝置的物理渠道主要有電力線載波、光纖等。但是，電力線載波的傳輸通道易受環境影響，無法保證輸電質量。而光纖物理渠道在遭受環境干擾的情況下，具有實現耗能低、傳輸容量大等優點。因此，電力企業推崇光纖物理渠道。

1光纖通信內繼電保護使用種類以及特點

在電力繼電保護內使用光纖通信已經成為行業內的主要施工方式，依據工作原理分為光纖封閉式、允許式及光纖電流差動保護等保護方式。差動性保護主要通過穩定可靠的光纖通道傳輸幅值和電流相位。其中實踐同步性為處理好電流信息以及精確傳送到對側的重要方式。此種保護方式中一般使用主從方式，確保可以實現時鐘同步，也有使用數字接口或數字通道的，主要保證校驗碼精確。允許式縱向保護和光纖封閉式是由允許高頻聯動保護轉變而來的，使用穩定可靠的光纖通道替換高頻通道，通過這種方式提升保護可靠性，同時也有兼容性這些特點，極大地提升保護可靠度。通過這種方式光纖環網也會形成雙重化通道，逐漸提升超高頻電壓中的使用率。現在經常使用是差動保護光纖，因為光纖自身抗電磁干擾、帶寬高、傳輸中損耗小數量大這些特點，使得其成為發展的主要趨勢。光纖主要是由涂層以及纖芯、包層、套塑這些結構組成，同時可以分為單芯和多芯兩種。在連接繼電保護中一般使用熔纖連接，也有的采用連接器連接，主要是保證接頭干凈，確保光纖通信可靠安全。光纖通道傳輸質量高，一般狀況下，光纖通信傳輸誤碼率低。這些特征使得光纖通道很容易滿足繼電保護透明度要求。保證發端保護設備發送的信息經過傳輸到達收端時兩端信息一致，不會出現減少以及增加內容的問題。光纖通道和各種電纜對比發現，光頻率高，信息量大，不僅可以保證保護裝置大量進行信息交流，同時可以使保護動作正確、可靠。由于光信號自身特征，雷電和系統問題造成的電磁都不容易影響信號傳輸，但是由于光纖自身特征，受外力破壞概率大，因此在架設過程中要防止出現機械損傷。

2光纖通信技術在繼電保護中的常見問題

2.1電力企業工作人員的應用管理意識不高

在實際的電力企業光纖通信與電力系統繼電保護管理中，很多管理人員的基本素質和個人能力都達不到電力企業的要求，他們缺乏將光纖通信技術應用在電力系統繼電保護的意識和理念。還有一些素質不夠高的企業員工鉆其中的漏洞，做出一些違反道德常理的事情，給企業造成損失。

2.2光纖保護管理界面劃分問題

光纖通信技術在繼電保護中加強了通信技術和繼電保護之間的交流。如果繼電保護方面和通信方面的管理區域劃分不到位，操作人員將無法準確判定故障位置歸屬人。另外，光纖通信和繼電保護結合運用的過程中，不能僅從制度方面考慮。劃分光纖通信和繼電保護管理界面時，需將分界線安裝于通信機房的光纖配線架，工作人員需定期檢查和保養，保證能夠及時校準、維修光纖，避免造成經濟損失。

3光纖通信在電力系統繼電保護中的應用建議

3.1注重施工的質量

光纖通信在電力系統繼電保護中的應用主要目的就是為了保證特高壓線路信號傳輸通道的安全，防止信號傳輸出現問題。在實際的電力系統應用過程中，光纖信息的傳輸一般都需要經過多個過程，這對光纖通信的安裝、施工質量提出了更高更嚴格的要求。首先，結合整個電力系統的設計，明確各個施工建設階段需要注意的重要內容和細節。與此同時，做好光纖通信建設的前期準備工作。其次，在正式施工之前，電力企業的相關部門應該組織施工人員做好前期工作的培訓。再次，在安裝光纖通信設備時，要注意工作設備時刻處于良好的運行狀態，只有相關設備保持良好的運行狀態，才能夠為電力系統繼電保護提供基礎保障。最后，為了保證電力系統繼電保護工作的順利開展，有必要對繼電保護技術人員進行專業培訓，他們除了需要掌握基本的繼電保護專業知識，同時也應該有一些對光纖通信技術的理解，并掌握某些光纖校準和維護技能，從而能夠在發生故障時候靈活處理緊急問題，進而避免電力系統出現運行上的問題。

3.2繼電保護與光纖通道之間的通信方式分析

電力企業繼電保護與光纖通道之前的通信方式，主要是專用光纖通信方式和復用光纖通信方式。針對不同的電力運輸情況，需選擇適合的通信方式。專用光纖通信方式僅負責傳輸繼電保護信息，無法傳輸其他信息。技術人員選用通信方式時，如果通信距離較短如100km內，可以選擇專用光纖通信方式。如果距離超出這個范圍，通信過程中易受光等因素的影響，無法保障信息傳輸的準確性。專用光纖通信方式傳輸方式簡單，由融纖直接接入繼電保護設備接口，中間沒有其他設備插入，沒有其他運輸軌跡，工作人員容易維護。因此，短距離繼電保護可優先考慮采用專用光纖通信方式。復用光纖保護的構成方式主要通過縱聯保護中的光纖配合。繼電保護首先通過允許、直跳區分信號，其次利用音頻接口信號到達相關設備并傳輸至光纖通道。這種通信方式的優點是接線簡單，缺點是信息在傳輸過程中需經過許多中間環節，檢查和巡視設備時比較麻煩。

3.3加強光纖電流差動保護

光纖電流差動保護以克希霍夫的基本電流定律為原理，以基本電流定律原理為基礎，確保光纖差動保護運行的可靠性。目前，與光纖電流差動保護有關的線路、母線、變壓器等，廣泛應用于電力系統。光纖電流差動保護具有靈敏性高、可靠性強、耐受過度電阻等優點。此外，光纖電流差動保護在竄補線路與短線路中具有較強優勢，但也具有一定的缺點，主要體現在對光纖通道具有較強依賴性。光纖通道必須保持連續性，不可以中途停止，并且不同的光纖需要利用不同的通道給予保障。在光纖電流差動保護中引入兩組TV電流，可以有效解決這些弊端。采用主-主和2Mb的數字接口，可以解決時間同步、誤碼校驗等問題。

結語

隨著社會經濟的迅速發展，網絡的穩定通暢是目前人們生活工作的最低需求。我們相信，光纖通信技術在電力系統繼電保護中的應用會變得越來越廣泛，在后續應用中電力企業要更加注意光纖通信系統的科學規劃和使用維護，不斷克服光纖通信技術在電力系統繼電保護中存在的問題，不斷創新，保障其良好穩定的運行狀態，使其在電力系統繼電保護中發揮更大的作用，并且促進光纖通信在繼電保護中的應用向著更加智能化和高效化的方向不斷發展。

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