探討電力系統(tǒng)中光纖通信的應(yīng)用

唐雪峰

（華北電力大學(xué)電子與通信工程2011級，北京102206）

探討電力系統(tǒng)中光纖通信的應(yīng)用

唐雪峰

（華北電力大學(xué)電子與通信工程2011級，北京102206）

光纖通信的發(fā)展，為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展與完備提供了強(qiáng)有力的支持，通過介紹電力特種光纜內(nèi)的光纖選型，分析了波分復(fù)用技術(shù)及同步數(shù)字體系，以促進(jìn)電力系統(tǒng)的發(fā)展。

光纖通信；電力系統(tǒng)；技術(shù)；特種光纜

1　電力特種光纜

電力特種光纜可分為6大類。光纖復(fù)合架空地線（OPGW）以及光纖復(fù)合架空相線（OPPC）使用的都是金屬材料，都采用同線復(fù)用型安裝方式?？墒?，在新建的線路中使用，光纖復(fù)合架空地線的主要結(jié)構(gòu)是鋼管、鋁管或者鋁骨架，而光纖復(fù)合架空相線的主要結(jié)構(gòu)是鋼管。金屬自承式架空光纜（MASS）、全介質(zhì)自承式架空光纜（ADSS）、捆綁光纜（ADL）以及纏繞光纜（GWWOP），都使用介質(zhì)材料，其中，金屬自承式架空光纜和全介質(zhì)自承式架空光纜都采用桿塔添加型安裝形式，可以在老線路加掛的場合使用。捆綁光纜以及纏繞光纜都采用同線附加型安裝方式，可以在老線路附加的場合使用。金屬自承式架空光纜的主要結(jié)構(gòu)是鋼管，而其他3種光纜的主要結(jié)構(gòu)是中心束管。從整體上來講，電力特種光纜受到外力的破壞作用比較小，這主要有兩方面原因。一是電力特種光纜自身具有較為特殊的結(jié)構(gòu)，二是電力特種光纜采用特殊的安裝形式。電力特種光纜的造價比較高，但是在電力系統(tǒng)建設(shè)中使用電力特種光纜，依靠豐富的桿路資源，可以在很大程度上減少工程建設(shè)的建設(shè)施工成本，還可以提高電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性。

2　電力特種光纜內(nèi)的光纖選型

按照國際電信聯(lián)盟（ITU-T）的分類方法，可以將我們常見的光纖分為多模光纖G.651、常規(guī)單模光纖G.652、色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654、非零色散位移光纖G.655、適用于寬帶傳送的非零色散位移光纖G.656和特種光纖等多個種類。其中，色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654使用較少。多模光纖G.651大多在全介質(zhì)自承式架空光纜中使用，不適合遠(yuǎn)距離傳輸，在局域網(wǎng)以及部分接入網(wǎng)中使用較多。G.652類光纖是目前使用最為廣泛的光纖類型，主要在E波段和S波段工作，也可以在C波段工作。它具有色散波長特征，在1 310nm的工作波長上時沒有色散，衰減度也很低，但是在1 550nm的工作波長上時，雖然衰減率達(dá)到了最低，但是正色散就十分嚴(yán)重。G.655類光纖在1 550nm波長附近會出現(xiàn)較低量的色散，經(jīng)常應(yīng)用于密集波分復(fù)用（DWDM）傳輸系統(tǒng)，進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)的高速傳輸。G.656光纖具有一定的色散，但是在工作波長內(nèi)的色散斜率基本為零，這一特性使它經(jīng)常應(yīng)用到密集波分復(fù)用（DWDM）傳輸系統(tǒng)中去，性能要優(yōu)于G.655類光纖，還能夠降低傳輸系統(tǒng)進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)某杀?。在電力系統(tǒng)建設(shè)中，光纖選型以及不同光纖的具體應(yīng)用要視實際情況而定，選擇適合的光纖類型。

3　光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

3.1波分復(fù)用技術(shù)

將很多個不同波長的光信號復(fù)合集中到一根光纖上進(jìn)行傳播的技術(shù)就叫作波分復(fù)用技術(shù)，簡稱為WDM。采用波分復(fù)用技術(shù)時，相鄰兩個波長之間的間隔距離越小，光纖就能夠?qū)Σ煌ㄩL越多的光信號進(jìn)行復(fù)合傳輸。根據(jù)相鄰峰值的波長之間的間隔大小，可將波分復(fù)用技術(shù)細(xì)分為粗波分復(fù)用技術(shù)（CWDM）和密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）等。密集波分復(fù)用技術(shù)相鄰峰值的波長間隔為1～10nm。圖1是典型的波分復(fù)用技術(shù)系統(tǒng)的示意圖，其中，發(fā)送端內(nèi)部有多個獨(dú)立調(diào)制的光源，每個光源都會發(fā)射出一定波長的光信號，波分復(fù)用技術(shù)將光源發(fā)射出的光信號復(fù)合到一串密集波長信號譜內(nèi)，并把這些信號耦合進(jìn)一根光纖內(nèi)，接收端的解復(fù)用器可以將復(fù)合的光信號進(jìn)行分離，并將其送入到相應(yīng)的檢測信道來進(jìn)行信號處理。目前，我們能夠在物理媒質(zhì)層利用密集波分復(fù)用技術(shù)在一定區(qū)域上實現(xiàn)光信號的復(fù)用，并在電路層通過同步數(shù)字系列（SDH）進(jìn)行組網(wǎng)。但是，光分插復(fù)用器（OADM）和光交叉連接設(shè)備（OXC）的不完善，使我們利用密集波分復(fù)用技術(shù)組成全光網(wǎng)絡(luò)的愿望暫時無法實現(xiàn)。

圖1　典型WDM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)Fig.1 Notwork realization of typicalWDM

3.2同步數(shù)字體系

同步數(shù)字體系簡稱SDH，是一種綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。這一傳送網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)?fù)接、線路傳輸以及交換功能融為一體，并能進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)操作。同步數(shù)字體系具有完善的自我保護(hù)體系，采用密集波分復(fù)用技術(shù)和同步數(shù)字體系相結(jié)合的組網(wǎng)方式，可以大大提高電力通信的可靠性和高效性，保障電力通信的安全。同步數(shù)字體系將不同速度的數(shù)位信號進(jìn)行分級，并通過復(fù)用方法和映射方法將低等級的SDH信號復(fù)用為高等級的SDH信號，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的同步傳輸。

4　結(jié)語

通信技術(shù)，尤其是光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。電力特種光纜以及光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)都被應(yīng)用到了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的建設(shè)中來。隨著對電力系統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)研究的深入，我國電力系統(tǒng)建設(shè)會逐漸完備。

［1］張偉，張志謙，柯賢文，等.光載無線通信技術(shù)及其應(yīng)用分析［J］.通信技術(shù)，2011，44（04）:45-47.

［2］王秀麗.淺談光纖光纜在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及發(fā)展［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008，（22）:61-63.

App lications of pow er system op tical in fiber comm unication

TANG Xue-feng
（Electronics and Communication Engineering College，North china elecyric power university，Beijing 102206，China）

The developmentof optical fiber communications，for the developmentof the power system to provide strongsupportand complete，through the introduction of fiber-optic cable in the power of special selection，analyzes thewavelength divisionmultiplexing technology and synchronous digital hierarchy，to promote the developmentof thepower system.

Optical fiber communication；power system；technology；special fiberoptic cable

TN929.11；TM 73

A

1674-8646（2015）03-0098-02