繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】在通信技術(shù)當(dāng)中，光纖通道首先能得到廣泛的應(yīng)用，它是一種通過(guò)光導(dǎo)纖維為基本傳輸介質(zhì)的通訊方式。常用的波長(zhǎng)為1500/1550nm和1300/1310nm兩種，復(fù)用方式有2Mbit/s和64Kbit/s2種。本文首先分析了光纖通道作為縱聯(lián)保護(hù)通道的優(yōu)勢(shì)，其次，探討了光纖通道與光纖保護(hù)裝置的配合方式，同時(shí)，就光纖保護(hù)實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題展開(kāi)了深入的探討，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；光纖通信技術(shù)；應(yīng)用

1.引言

光纖通道是信息傳輸?shù)闹饕侄魏屯ǖ?，有著一般通信方式無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，具有運(yùn)行可靠性高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大等諸多特點(diǎn)，目前在繼電保護(hù)領(lǐng)域中得到了極為廣泛的應(yīng)用，常用的波長(zhǎng)為1500/1550nm和1300/1310nm兩種，復(fù)用方式有2Mbit/s和64Kbit/s2種。本文就繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。

2.光纖通道作為縱聯(lián)保護(hù)通道的優(yōu)勢(shì)

在通信技術(shù)當(dāng)中，光纖通道首先能得到經(jīng)常的應(yīng)用，它是一種通過(guò)光導(dǎo)纖維為基本來(lái)傳輸介質(zhì)的通訊方式。光纖通道與傳統(tǒng)的通道（如：微波、電纜等）有很多不同的特點(diǎn)：

2.1抗干擾能力強(qiáng)

光信號(hào)的特點(diǎn)之一，就是可以在系統(tǒng)有故障時(shí)避免電磁方面出現(xiàn)的干擾，有很好的防止雷電效果，所以，光纖通道通常使用在繼電保護(hù)通道當(dāng)中。

光纖通道不同的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)，常規(guī)通道的繼電保護(hù)的形式是沒(méi)有辦法相比的。所以通道選擇上是第一選擇。不過(guò)因?yàn)楣饫|的優(yōu)點(diǎn)，所以抗外力破壞的能力不行，通常在空中架設(shè)或直埋時(shí)，容易受到外力的沖擊，從而使得機(jī)械損傷。假如使用OPGW光纜（也稱光纖復(fù)合架空地線），可以阻止一些問(wèn)題的產(chǎn)生。

2.2誤碼率低

由于傳輸質(zhì)量很高，所以誤碼率低，通常在10%以下。通道一般所要求的“透明度”是繼電保護(hù)常要求的，而這種特點(diǎn)讓光纖通道十分好的滿足。就是由發(fā)端保護(hù)裝置來(lái)發(fā)送信息，然后經(jīng)過(guò)通道傳輸之后送到收端，使發(fā)端的原始發(fā)送信息與收端的保護(hù)裝置所見(jiàn)的信息完全相同，任何東西都不增不減。

2.3傳輸?shù)男畔⒘看?/p>

光的頻率高，所以頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘看?。此特點(diǎn)讓線路兩端保護(hù)裝置交換的信息量增大，因此讓繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠和正確性性大大提高。電力常用光纜一般是ADSS和OPGW。ADSS雖然施工方便，但是存在電腐蝕的問(wèn)題，掛點(diǎn)選擇困難，防火性能差，OPGW光纜雖然造價(jià)較高，可以兼作繼電保護(hù)通道。

3.光纖通道與光纖保護(hù)裝置的配合方式

現(xiàn)在，光纖通道是縱聯(lián)保護(hù)采用的方式，應(yīng)用的更多了，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的設(shè)備當(dāng)中，通常由以下幾種方法：

3.1光纖縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)

電流差動(dòng)保護(hù)的基礎(chǔ)產(chǎn)生了光纖電流差動(dòng)保護(hù)，基于克?；舴蚧倦娏鞫墒潜Ｗo(hù)原理，可以更好的使保護(hù)實(shí)現(xiàn)單元化，原理十分簡(jiǎn)單，而且不受運(yùn)行方式變化等影響，而且沒(méi)有電聯(lián)系在兩側(cè)的保護(hù)裝置上，運(yùn)行的可靠性提高了?，F(xiàn)階段，電流差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)的主母線、變壓器和線路上大量使用，其動(dòng)作簡(jiǎn)單可靠快速、靈敏度高、非全相運(yùn)行、能適應(yīng)電力系統(tǒng)震蕩等優(yōu)點(diǎn)是在其他方法不能做到的。光纖電流差動(dòng)保護(hù)除了電流差動(dòng)保護(hù)的這些優(yōu)點(diǎn)之外，以其傳送電流的相位和幅值正確可靠地傳送到對(duì)側(cè)是可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道保證的。主要技術(shù)問(wèn)題是誤碼校驗(yàn)和時(shí)間同步問(wèn)題，就是光纖電流差動(dòng)保護(hù)面臨的。

3.2專用光纖保護(hù)

光纖縱聯(lián)保護(hù)是縱聯(lián)保護(hù)與光纖配合構(gòu)成專用。通常采用允許式，傳輸直跳信號(hào)和允許信號(hào)在光纖通道上。此種方式，使用專門(mén)的單獨(dú)光芯，需要專用光纖接口。特點(diǎn)是：提高了使用的可靠性，降低了信號(hào)的傳輸環(huán)節(jié)，避免了與其他裝置的聯(lián)系。缺點(diǎn)是：保護(hù)人員維護(hù)通道設(shè)備不方便，而光芯利用比較少。并且，在帶路操作時(shí)，需進(jìn)行帶路保護(hù)與本路保護(hù)光芯的切換，因?yàn)槭褂玫牟槐悖乙驗(yàn)榻宇^由于長(zhǎng)時(shí)間的拔插，會(huì)造成損壞。

3.3復(fù)用光纖保護(hù)

縱聯(lián)保護(hù)與光纖配合構(gòu)成復(fù)用光纖縱聯(lián)保護(hù)。如果是允許式，直跳信號(hào)和允許信號(hào)由保護(hù)裝置發(fā)出，然后需要經(jīng)音頻接口傳送給復(fù)用設(shè)備，然后通過(guò)復(fù)用設(shè)備上光纖通道。優(yōu)點(diǎn)是：利于運(yùn)行維護(hù)，接線簡(jiǎn)單。帶路后，電信號(hào)切換，方便與實(shí)施。使光芯使用更多。缺點(diǎn)是：中間過(guò)程增多，而且通信室的帶路切換設(shè)備，運(yùn)行人員不是很方便巡視檢查，通信設(shè)備的問(wèn)題會(huì)有不好的影響。

3.4通信性能影響因素

64Kbit/s復(fù)用方式與2Mbit/s復(fù)用方式相似，和64Kbit/s復(fù)用方式比較來(lái)說(shuō)，2Mbit/s復(fù)用方式?jīng)]有使用PCM復(fù)用設(shè)備，而且和PDH/SDH復(fù)用設(shè)備直接連接，具有更好的通信性能，而且提高了通信的可靠性。

3.4.1時(shí)鐘方式。2Mbit/s的復(fù)用方式之下，由于所連接的復(fù)用設(shè)備的不一樣，使得發(fā)接口、光收的數(shù)據(jù)時(shí)鐘基準(zhǔn)也不同，若復(fù)用接口直接連接PDH時(shí)，一般把一端保護(hù)裝置的時(shí)鐘方式設(shè)置為“主時(shí)鐘”而另一端保護(hù)裝置的時(shí)鐘方式設(shè)置為“從時(shí)鐘”；把兩端保護(hù)裝置的時(shí)鐘方式都設(shè)置為“主時(shí)鐘”，一般是當(dāng)復(fù)用接口連接SDH設(shè)備時(shí)。

3.4.2屏蔽要求。采用同軸電纜進(jìn)行連接，一般是2Mbit/s數(shù)據(jù)復(fù)用接口到PDH/SDH設(shè)備之間用電信號(hào)需防止電磁干擾，傳送數(shù)據(jù)。由于雙絞線比同軸電纜電磁屏蔽性能要差些，相對(duì)而言，2Mbit/s復(fù)用比64Mbit/s會(huì)有更好的屏蔽性能，只需要采用同軸電纜即就滿足要求。數(shù)字復(fù)用接口與SDH的距離不大于50m，若當(dāng)數(shù)字復(fù)用接口通過(guò)同軸電纜和PDH/SDH設(shè)備相連接時(shí)。

3.4.3匹配問(wèn)題。對(duì)2Kbit/s復(fù)用方式不一樣的廠家的設(shè)備之間需要進(jìn)行調(diào)試，與64Kbit/s復(fù)用方式的匹配問(wèn)題相類似。2Mbit/s復(fù)用方式的匹配問(wèn)題，首先是時(shí)鐘匹配，通信接口的發(fā)送時(shí)鐘相和PDH/SDH設(shè)備的時(shí)鐘要匹配；其次阻抗匹配，通信接口的電阻和PCM裝置要匹配，通常是75Ω不平衡；另外還有G.703編碼匹配和48V電平匹配等。

4.光纖保護(hù)實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題

4.1施工工藝問(wèn)題

超高壓線路的中心保護(hù)是光纖保護(hù)，電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行受通道的安全可靠的主要影響。但是光纜傳輸不但需要轉(zhuǎn)接光纜機(jī)、端子箱、高壓線路和電纜層等連接環(huán)節(jié)，并且因?yàn)楣饫w的施工質(zhì)量要求高、施工工藝復(fù)雜，因此如果在保護(hù)裝置在使用之前的測(cè)試、施工中存在誤差，就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的一些錯(cuò)誤，因此影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2光纖保護(hù)管理界面的劃分問(wèn)題

由于保護(hù)與通信不斷的日益緊密聯(lián)系，通信專業(yè)與繼電保護(hù)專業(yè)管理界面越來(lái)越難以辨識(shí)，只有從制度方面出發(fā)，會(huì)直接影響到光纖保護(hù)的穩(wěn)定運(yùn)行。與獨(dú)立纖芯的保護(hù)不同的是，繼電保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)管理的分界點(diǎn)在通信機(jī)房的光纖配線架上。其中屬于繼電保護(hù)專業(yè)維護(hù)的是，配線架以上包括保護(hù)裝置的那段尾纖，因此一定的光纖校驗(yàn)維護(hù)技能就是繼電保護(hù)專業(yè)人員具備。

5.結(jié)語(yǔ)

總之，隨著光纖通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)也會(huì)隨之而不斷地進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。

參考文獻(xiàn)

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