光纖通信在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用

倪珊

摘 要：電力資源是保證社會穩(wěn)定發(fā)展人民正常生活的基礎(chǔ)，尤其是現(xiàn)在各種電子信息產(chǎn)品和家用電器的普及速度加快，對于電力調(diào)度有了更高的要求，一方面需要保證電力調(diào)度的穩(wěn)定性和安全性，另一方面又要提高電力調(diào)度的自動化水平。光纖通信目前在電力調(diào)度自動化中應(yīng)用廣泛，以其自身優(yōu)勢得到了越來越高的重視，逐漸取代傳統(tǒng)的通信方式，為提高信息傳輸質(zhì)量和安全提供了強有力的保障。該文分析了光纖通信的應(yīng)用優(yōu)勢以及在電力調(diào)度自動化過程中的具體應(yīng)用，最后總結(jié)了光纖通信對智能化電網(wǎng)的建設(shè)的推動作用。

關(guān)鍵詞：光纖通信 電力調(diào)度 自動化 應(yīng)用

中圖分類號：TN929.11；TM734 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0032-02

光纖通信具有傳輸頻道寬、傳輸質(zhì)量高、通信容量大的優(yōu)勢，隨著電子科技的快速發(fā)展，人們在日常生活以及工作中對供電質(zhì)量和穩(wěn)定性及安全性的要求越來越高，在這種情況下，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求。光纖通信技術(shù)本身具備較強的可靠性，不會在光波傳輸過程中出現(xiàn)泄漏情況，這樣就有效保證了電力通信的安全性。并且光纖通信的抗干擾性強，不容易因為天氣變化或者其它外力因素的影響而導(dǎo)致通信中斷或者通信質(zhì)量降低，這極大的滿足了目前人們的日常通信需求。

1 光纖通信的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 通信容量大

光纖比銅線或者普通的電纜線的傳輸頻帶要寬的多。在光纖中，通常存在粗波和密波這兩種波長，用粗波能夠?qū)崿F(xiàn)16個波長在一個光纖中的反復(fù)傳輸，也就是說，一根光纖能夠傳輸16路的業(yè)務(wù)；而當(dāng)用密集波分作為傳輸?shù)牟ㄩL信道時，雖然波長的數(shù)量較多，但是單個波長的傳輸速度也能夠達到粗波的幾十倍。

1.2 抗電磁干擾能力強

光纖的原材料是石英，本身就具備絕緣性，不僅不會受到自然界的雷電、電離層、太陽黑子活動的干擾，也不會因為電氣化鐵路饋電線和高壓設(shè)備等工業(yè)電器的影響而出現(xiàn)較大的異常波動，而影響正常的信號傳輸。同時，光纖還可以和高壓輸電線平行假設(shè)或與電力導(dǎo)體構(gòu)成復(fù)合光纜，提高其抗干擾能力[1]。

1.3 損耗低

常用的石英光纖的損耗率一般低于20 dB/km，比去其它傳輸介質(zhì)的損耗率都要低，可以跨越更大的無中繼距離傳輸，這樣一來，當(dāng)傳輸距離較長時，就能夠大大的減少中繼站的建設(shè)數(shù)量，從而降低電力調(diào)度的成本和復(fù)雜性，并提高其穩(wěn)定性。

1.4 保密性好

電磁波泄露是利用傳統(tǒng)電纜線進行傳輸是最大的問題之一，容易導(dǎo)致重要的保密信息被竊取，大大的降低了傳輸過程中的安全性。而利用光纖傳輸，光波很難從光纖中泄露出來，即使在轉(zhuǎn)彎處的彎曲半徑較小的情況下，也只會漏出極其微弱的光波，可以通過在光纖表面涂刷消光劑來解決這個問題[2]。

1.5 光纖的原材料資源豐富

我國對金屬資源的需求量較高，以往的電纜線一般都要耗費大量的金屬資源，而光纖的原材料主要是石英，也就是常說的二氣化硅，其資源儲存量非常豐富。因此，用光纖通信取代傳統(tǒng)的銅線方式能夠大大的節(jié)省金屬材料。

2 光纖通信在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用

隨著光線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的主要手段，下文對某個供電單位利用光纖傳輸技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的實際運用進行分析。

2.1 供電單位整體調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)概況

該供電單位一共有8個變電站，其中35 kV的有兩個，剩下的6個全是110 kV。該供電單位采用的是樹形光纖通信系統(tǒng)與環(huán)形光纖通信系統(tǒng)相結(jié)合的通信網(wǎng)絡(luò)連接方式，將調(diào)度中心和其中心變電站連接， 而中線變電站又和其它七個變電站組成了一個環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。各站均使用光纜以及光端機進行通信[3]。

2.2 光纖通道的配置

部分環(huán)路上的節(jié)點較多，為了防止出現(xiàn)故障，導(dǎo)致通信中端或者光波泄露，該供電單位采用了雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)，其中環(huán)網(wǎng)上的每個站都配置了具有自動切換和自愈功能的光纖收發(fā)器。使用有12芯的光纜組成了兩個獨立的通信環(huán)網(wǎng)a和b，每個分站都能夠同時接收到來自這兩個環(huán)網(wǎng)的信息。主站由一個串行口發(fā)送信息，并同時在兩個環(huán)網(wǎng)之間進行傳送，但是設(shè)置了兩個串行口分別接受來自a和b的信息。當(dāng)光纜出現(xiàn)故障時，兩側(cè)的光端設(shè)備只能夠接收到一個環(huán)路信息，經(jīng)過一段延時，雙環(huán)路切換控制器自動把接收到的信號切換到另一個環(huán)路發(fā)送端，從而生成了新的環(huán)路。

2.3 電力調(diào)度自動化中對光纖通信傳輸性能的要求

電力調(diào)度自動化過程中人工參與的環(huán)節(jié)較少，主要是依靠信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動反饋，這樣一來，對調(diào)度信息的準(zhǔn)確性和可靠性要求就比較高，同時還要保證信息傳輸和接收的及時性，并避免傳輸過程中出現(xiàn)的偏差問題。尤其是在多環(huán)節(jié)的信息傳輸方式下，要保證各個環(huán)節(jié)中信息的可靠性和真實性，避免發(fā)生信號泄露問題，保證調(diào)度自動化在各個環(huán)節(jié)都得到有效且可靠的實施。而光纖通信的基本要求是能夠保證遠距離的傳輸和準(zhǔn)確及時的接收，并且要有專項管理員對傳輸?shù)男畔?nèi)容實時的進行監(jiān)控，從而保證質(zhì)量和效率，確保沒有數(shù)據(jù)異常情況出現(xiàn)。

2.4 在輸電線路保護方面

隨著社會生產(chǎn)生活對電力調(diào)度要求的不斷提高，輸電線路的保護要求也隨著提升。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動化裝置要快速及時的將故障切除，從而將故障控制在一定范圍之內(nèi)，降低其影響率，同時還要保證繼電保護裝置的靈敏性與可靠性，不能出現(xiàn)拒動或者誤動現(xiàn)象。光纖通信在輸電線路的保護方面也能夠發(fā)揮重要作用，對于出現(xiàn)的故障問題能夠進行及時的反饋，提高線路運行的穩(wěn)定性。

3 光纖通信在電力調(diào)度自動化中的發(fā)展趨勢

隨著社會發(fā)展要求的不斷提高，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢，它是對變電站自動化技術(shù)的深入，這就要求電力調(diào)度自動化水平得不斷提高。智能變電站是信息采集、傳輸、處理以及輸出等全程實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的變電站，在這個過程中，人工參與的環(huán)節(jié)比較少，雖然在一定程度上節(jié)約了人力資源，但同時對于自動化技術(shù)有著更高的要求，必須確保其運行的穩(wěn)定性和可靠性。同時，隨著光纖通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在變電站自動化系統(tǒng)中的不斷深入應(yīng)用，用數(shù)字通訊手段傳遞電量信號，用光纖作為傳輸介質(zhì)取代傳統(tǒng)的金屬電纜，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)通信的二次系統(tǒng)已經(jīng)成為智能變電站的必然選擇[4]。

4 結(jié)語

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，光纖通信技術(shù)自身具備很多應(yīng)用優(yōu)勢。在電力調(diào)度過程中大力推廣光纖通信技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電纜，可以有效提高信息的傳輸速度，防止出現(xiàn)信息泄露、傳輸中斷等不良現(xiàn)象。并且由于光纖原材料的資源豐富，能夠大大節(jié)省后期電網(wǎng)建設(shè)中對金屬材料的使用，從而降低投入成本。利用光纖通信還可以優(yōu)化配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，簡化保護和運行的管理程序，從而有效提高電力調(diào)度的自動化水平，并促進智能化電網(wǎng)的建設(shè)進程，推動社會發(fā)展和人民日常生活用電的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

[1] 施俊國.淺談光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010（7）：45.

[2] 杜鵑.光纖通信在電力調(diào)度自動化中的運用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（23）：74.

[3] 楊春華，武學(xué)君.淺談電力系統(tǒng)光纖通信[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（12）：28.

[4] 沈靜.淺談光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2012（14）：249.