電力光纖復(fù)用

譚渝

摘要：專用光纖通道為直接連接在保護(hù)之間的光纖，復(fù)用光纖主要為經(jīng)過中轉(zhuǎn)站才將兩側(cè)保護(hù)設(shè)備連接。當(dāng)線路長度達(dá)到一定（一般為80km）以上時使用復(fù)用光纖，主要是由于長度過大時，光功率衰減大，難以保證通道質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力光纖、復(fù)用保護(hù)、環(huán)網(wǎng)自愈

一、光纖知識簡介

按光在光纖中的傳輸模式，光纖可分為單模光纖和多模光纖。對單模光纖和多模光纖在工作波長區(qū)域的傳輸特性進(jìn)行了比較。如圖1，由表中可以看出，單模光纖的傳輸衰耗最小。綜合傳輸衰耗和色散，可知單模光纖1310nm波段是最佳傳輸窗口，所以現(xiàn)在繼電保護(hù)用光纖均使用單模光纖1310nm波段。

二、電力網(wǎng)絡(luò)用光纖

目前電力光纖網(wǎng)絡(luò)使用的光纜主要有3種：普通非金屬光纜、自承式光纜（ADSS）和架空地線復(fù)合光（ OPGW）。架空地線復(fù)合光纜雖然造價較高，但在高電壓等級及同桿雙回和多回線路使用時，占線路綜合造價比例較低，并可以兼作繼電保護(hù)通道。所以架空地線復(fù)合光纜在電力光纖網(wǎng)絡(luò)中越來越廣泛的應(yīng)用。

專用光纖通道為直接連接在保護(hù)之間的光纖，復(fù)用光纖主要為經(jīng)過中轉(zhuǎn)站才將兩側(cè)保護(hù)設(shè)備連接。當(dāng)線路長度達(dá)到一定（一般為80kM）以上時使用復(fù)用光纖，主要是由于長度過大時，光功率衰減大，難以保證通道質(zhì)量。

下面就詳細(xì)討論如下。

（一）線路保護(hù)復(fù)用2M通道

即2M保護(hù)，是指占用由光纖通信傳輸設(shè)備（ SDH，光端機(jī)）提供的一對2M通道的保護(hù)傳輸方式，其特點是共享光纖通信設(shè)備資源，對光纖通道的依賴性強(qiáng)，要求通道不中斷、誤碼率低。

（二）線路保護(hù)復(fù)用64k通道

俗稱為PCM保護(hù)，是指占用由光纖通信接入設(shè)備提供的一個64k通道的保護(hù)傳輸方式，其特點是共享光纖通信接入設(shè)備資源，對PCM接人設(shè)備的依賴性強(qiáng)，要求設(shè)備運行穩(wěn)定、不中斷。在同一變電站內(nèi)，為便于維護(hù)，保護(hù)用PCM一般與通信用PCM同規(guī)格型號，依據(jù)使用的要求不同，具體配置不同，但要作醒目標(biāo)識（紅色標(biāo)識，注明復(fù)用保護(hù)），以便于區(qū)別。

對于OPGW光纜的復(fù)用，由于其具有較高的可靠性，在目前光纖網(wǎng)絡(luò)未能形成環(huán)網(wǎng)的現(xiàn)狀下.同一光纜纖芯的不同可視為通道雙重化;當(dāng)形成了光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)后，OPGW光纜也應(yīng)實現(xiàn)兩條路由的雙重化，能在一條光纜損壞后通過另一個路由正常運行。

三、二纖雙向通道環(huán)配置

（一）二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)

二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)也是使用兩條光纖：S1/P2、S2/P1，每根光纖的前半個時隙（例如STM-16系統(tǒng)為1#—8#STM- 1）傳送主用業(yè)務(wù)，后半個時隙（例如STM-16系統(tǒng)的9#—16#STM-1）傳送額外業(yè)務(wù)，也就是說一根光纖的保護(hù)時隙用來保護(hù)另一根光纖上的主用業(yè) 務(wù)。因此在二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)上無專門的主、備用光纖，每一條光纖的前半個時隙是主用信道，后半個時隙是備信道，兩根光纖上業(yè)務(wù)流向相反。

在環(huán)網(wǎng)B—C間光纜段被切斷時，網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B處進(jìn)行環(huán)回（故障端點處環(huán)回），環(huán)回是將S1/P2 光纖上S1時隙的業(yè)務(wù)全部環(huán)到S2/P1光纖上的P1時隙上去（例如STM-16系統(tǒng)是將S1/P2光纖上的1#—8#STM-1[VC4]全部環(huán)到S2 /P1光纖上的9#—16#STM-1[VC4]），此時S2/P1光纖P1時隙上的額外業(yè)務(wù)被中斷。然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)元A、網(wǎng)元D穿通傳到網(wǎng)元 C，在網(wǎng)元C執(zhí)行環(huán)回功能（故障端點站），即將S2/P1光纖上的P1時隙所載的網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)環(huán)回到S1/P2的S1時隙，網(wǎng)元C提取該時隙 的業(yè)務(wù)，完成接收網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)。

網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的業(yè)務(wù)先由網(wǎng)元C將網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)S2，環(huán)回到S1/P2光纖的P2時隙上，這時P2時隙上的額外業(yè)務(wù)中斷。然后沿S1 /P2光纖經(jīng)網(wǎng)元D、網(wǎng)元A穿通到達(dá)網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B處執(zhí)行環(huán)回功能——將S1/P2光纖的P2時隙業(yè)務(wù)環(huán)到S2/P1光纖的S2時隙上去，經(jīng)S2/P1 光纖傳到網(wǎng)元A落地。

通過以上方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時業(yè)務(wù)的自愈。

而這些情況在光纖遭到外力破壞時，均不能正常行，因為光纖不能自愈，無備用業(yè)務(wù)。所以，配置備用業(yè)務(wù)就顯得尤為重要。下面就是通過軟件上實現(xiàn)主備用鏈路上轉(zhuǎn)換來確保信息正常傳輸?shù)姆绞健?/p>

接下來就詳細(xì)介紹通過同樣的方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時業(yè)務(wù)的自愈。

一師電網(wǎng)的光纖利用阿中變到塔北的光纖形成復(fù)用環(huán)，一條通道是阿中變到塔北，另一條通道是阿中變——城北——園區(qū)——綠園鎮(zhèn)——北二干——塔北，確保以后經(jīng)過塔北的光纖業(yè)務(wù)以后有雙通道。當(dāng)一條光纖斷時，可通過另一條通道傳輸數(shù)據(jù)，大大提高了光纖網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，為光纖搶修工作贏得了寶貴的時間，不用馬上緊急快速到現(xiàn)場測試光纖斷點，停電然后熔纖。為實現(xiàn)電網(wǎng)靈活的運行方式做鋪墊，因為不用停電就倒換業(yè)務(wù)，且斷的光纖能有足夠的時間去搶修，不影響數(shù)據(jù)信息的正常傳輸，從而保障數(shù)據(jù)及維穩(wěn)視頻監(jiān)控的正常上傳工作。這將是阿拉爾片區(qū)光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訄怨谭€(wěn)健，將極大地提高信息上傳工作可靠性。

這就是光纖復(fù)用通道保護(hù)環(huán)的整個過程，然而通過硬件上實現(xiàn)解決該問題則需耗費大量的資金物力。如快速到現(xiàn)場熔纖，人力物力來回油料，如光纖熔接頭熔接質(zhì)量不佳，對以后數(shù)據(jù)上傳有極大影響，甚至丟包誤碼以致不能傳輸正確的信息。這就不得不通過巡線找斷點，費時費力，大大的降低了效率，且光纖不通的情況下，線路無光纖主保護(hù)，按安規(guī)規(guī)程，線路不得運行。

而通過光纖復(fù)用通道保護(hù)環(huán)從軟件上較好的解決了停電以及信息上傳的問題，相當(dāng)便捷，省時省力，節(jié)約了大量的資金，為電網(wǎng)可靠地運行保駕護(hù)航。

四、光纖保護(hù)應(yīng)用中存在的問題

光纖保護(hù)通道的安全可靠對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到重要的作用。如果在保護(hù)裝置投人運行前的施工、測試中存在誤差，則會導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動作，進(jìn)而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。綜合各地由于施工工藝不良造成光纖保護(hù)退出運行的案例，需注意杜絕以下情況的出現(xiàn)：（1）光纖熔接質(zhì)量不高，導(dǎo)致光纖的衰耗指標(biāo)不穩(wěn)定，影響光纖保護(hù)的正常運行。（2光纖尾纖連接器積灰造成通道衰耗增加，進(jìn)而引起保護(hù)裝置通道告警，造成光纖保護(hù)退出運行。（3）2M電纜頭焊接質(zhì)量不高，接觸不良，造成保護(hù)通道的運行不穩(wěn)定。（4）保護(hù)側(cè)尾纖連接質(zhì)量不高，接觸不良，造成保護(hù)通道的運行不穩(wěn)定。

以上這些問題應(yīng)在實際工作中盡量避免，只有提高通道質(zhì)量，才能對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到保駕護(hù)航的作用。

通過軟件上實現(xiàn)光纖復(fù)用通道保護(hù)環(huán)，這將極大保障數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定，為實現(xiàn)四個安全生產(chǎn)90天而奮斗，為電網(wǎng)的可靠運行保駕護(hù)航，為電網(wǎng)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展插上騰飛的翅膀而做出不懈努力。

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