光纖通信技術(shù)及其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用

劉媛媛　卿昕

摘 要 光纖通信技術(shù)在我國已經(jīng)有20年的發(fā)展歷史，在這20年中，光纖通訊技術(shù)取得了飛速的發(fā)展。由于光纖通信技術(shù)有著重量輕、容量大、損耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，受到了電力系統(tǒng)的青睞，在電力通信中起到了重要的作用。隨著電力系統(tǒng)通信需求越來越大，加強(qiáng)對(duì)電力通信中光纖通信技術(shù)的研究是非常有必要的，本篇文章針對(duì)當(dāng)前電力通信中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究與探討。

關(guān)鍵詞 電力通信 光纖通信技術(shù) 應(yīng)用 影響

中圖分類號(hào)：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電力通信的發(fā)展

20世紀(jì)70年代末，隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸增大，以及電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性需求日益迫切，電力通信網(wǎng)孕育而生。電力通信系統(tǒng)、電力安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)以及電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。最初的電力通信網(wǎng)主要采用微波通信方式。然而，微波通信有著容易受到干擾以及帶寬較小的缺點(diǎn)，它已經(jīng)無法滿足電力通信日益增長的業(yè)務(wù)量需求。隨著光纖通信的不斷發(fā)展，各地的電力通信網(wǎng)逐漸采用光纖傳輸作為主要數(shù)據(jù)傳輸方式。光纖通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗低、中繼距離長、抗輻射能力強(qiáng)、保密性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以滿足電力通信日益增長的業(yè)務(wù)量需求。因此，光纖通信網(wǎng)在電力通信中的主導(dǎo)地位也日益突出。

2光纖通信技術(shù)

光纖通信是以光纖作為傳輸通道，利用光作為信息載體的通信方式。因?yàn)橛刹ＡР牧蠘?gòu)成的光纖是絕緣體，所以不用擔(dān)心接地形成的回路；由于光纖間的串繞較小，光波在傳輸時(shí)，不會(huì)由于光信號(hào)泄漏而使信息被竊聽；光纖纖芯以及由多光芯組成的光纜的直徑都很小，所以光纖通信的傳輸系統(tǒng)所占用的空間較小。在光纖傳輸系統(tǒng)中，光波頻率比電波頻率高出很多，而光纖作為傳輸介質(zhì)的損耗又比同軸電纜或?qū)Рü艿秃芏?，所以光纖傳輸?shù)娜萘渴俏⒉ㄍㄐ诺膸资丁?/p>

2.1電力通信系統(tǒng)中的常用光纖

2.1.1光纖復(fù)合地線

光纖復(fù)合地線是指在電力傳輸線路中，地線中含有一定的光纖單元，這種光纖單元不僅具備地線的作用，而且還有光纖的優(yōu)點(diǎn)，使用起來非常可靠，而且不需要特別的維護(hù)。但是，光纖復(fù)合地線還有一個(gè)非常大的缺點(diǎn)，就是投資額非常大。這樣的光纖比較適用于新線路的建設(shè)和舊電路的更新。

2.1.2光纖復(fù)合地線

所謂光纖復(fù)合地線就是將光纖單元復(fù)合在輸電線路相線中的一種電力光纜。光纖復(fù)合地線充分利用了電力系統(tǒng)的線路資源，有效避免了與外界之間的矛盾，是一種在電力通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的新型光纜。

2.1.3自承式光纜

自承式光纜分為金屬自承式光纜和全介質(zhì)自承式光纜。金屬自承式光纜結(jié)構(gòu)簡單，、成本低，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中不需要考慮短路電流和熱容量等，因此金屬自承式光纜的應(yīng)用非常廣。全介質(zhì)自承式光纜質(zhì)量輕、直徑小，而且是全絕緣結(jié)構(gòu)，同時(shí)還具有相當(dāng)穩(wěn)定的光學(xué)性能，能夠大量減少停電的損失，可以說是特種光纖。

2.2電力光纖通信網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

2.2.1波分復(fù)用技術(shù)

所謂波分復(fù)用技術(shù)就是指將許多不同波長的光信號(hào)復(fù)合到同一根光纖上通過，再進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。在光纖傳輸?shù)倪^程中，根據(jù)光波的波長將光纖的低損耗窗口進(jìn)行劃分，將一個(gè)信道劃分成若干個(gè)信道，將光波視為信號(hào)載波，然后將不同波長的信號(hào)合并到一起，送入到同一根光纖中進(jìn)行信號(hào)的傳輸。在信號(hào)的接收端，再將不同波長的信號(hào)分開。不同波長的載波信號(hào)是相互獨(dú)立的，在一根光纖中能夠?qū)崿F(xiàn)多路光信號(hào)的傳輸。如果將兩個(gè)方向的信號(hào)安放在不同的波長進(jìn)行傳輸，就實(shí)現(xiàn)了雙向的傳輸。由于兩個(gè)相鄰的波峰之間的間隔不同，波分復(fù)用技術(shù)又被分為密集波分復(fù)用技術(shù)和粗波分復(fù)用技術(shù)，密集波分復(fù)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高容量信息的傳輸，是新型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的最佳手段。

2.2.2同步數(shù)字技術(shù)

同步數(shù)字體系是一種集復(fù)接、交換，以及線路傳輸?shù)葹橐惑w的、并由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)統(tǒng)一操作的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。同步數(shù)字技術(shù)對(duì)數(shù)位信號(hào)提供一定的等級(jí)，通過復(fù)用和映射方法，把低級(jí)的同步數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)化為高級(jí)的同步數(shù)字技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)同步傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還大大提高了網(wǎng)絡(luò)的速度，增加了網(wǎng)絡(luò)利用的效率。同步數(shù)字技術(shù)有效地將復(fù)接和分接技術(shù)簡化了，使通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性得到了提高。同步數(shù)字體系就是一套自我保護(hù)體系，能夠使電力通信的可靠性要求得到滿足，不僅提高電力通信的傳輸能力，而且安全性也較高。

3光纖通信技術(shù)在電力通信中應(yīng)用的必要性

（1）電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，在電力系統(tǒng)的通信中需要用到各種不同的設(shè)備，設(shè)備不同，接口方式與轉(zhuǎn)換方式就不同。比如中繼線傳輸、用戶線延伸，以及載波設(shè)備與微波設(shè)備的轉(zhuǎn)接等。與此同時(shí)，電力通信系統(tǒng)中的通信手段也非常多，這便使得電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。

（2）電力通信系統(tǒng)中的信息傳輸量較小，但是具有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性在電力通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男畔⒉粌H要繼電保護(hù)信號(hào)和話音信號(hào)，更有電力負(fù)荷監(jiān)測信息和圖像、數(shù)字信息，這些信息的量并不大，但是必須要有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。

（3）電力通信系統(tǒng)的通信范圍非常廣在接受電力系統(tǒng)服務(wù)的對(duì)象中，以通信較集中的發(fā)電廠、供電局為主，同時(shí)還包含變電站、電管所等。因此，電力通信系統(tǒng)的通信范圍點(diǎn)多面廣，對(duì)光纖技術(shù)的應(yīng)用有著一定的迫切性。

（4）電力通信系統(tǒng)對(duì)通信的可靠性和靈活性有著非常高的要求。電力系統(tǒng)是人們生活生產(chǎn)的基礎(chǔ)，保證穩(wěn)定的電力供應(yīng)是電力系統(tǒng)的重要工作。在電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，是不允許有間斷，或者突變的現(xiàn)象發(fā)生的，就要要求電力通信必須要具備非常高的靈活性和可靠性，而光纖通信技術(shù)正是適應(yīng)了這種需求。

參考文獻(xiàn)

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