光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

【摘要】光纖通信技術(shù)是現(xiàn)在通信技術(shù)的一種標志，光纖通信技術(shù)在我國近20年的發(fā)展時間中，取得了飛速的發(fā)展。因為光纖通信技術(shù)具有傳輸容量大、損耗低并且抗干擾能力強等特點，所以這種技術(shù)在電力通信中發(fā)揮了重要的作用，同時隨著電力通信系統(tǒng)需求量越來越大，使得光纖通信技術(shù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文主要對光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用進行分析。

【關(guān)鍵詞】光纖通信;電力通信;應(yīng)用

引言

電力通信系統(tǒng)的主要目的就是為了實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化控制與商業(yè)化運營，同時建立電力通信系統(tǒng)的也是為了實現(xiàn)現(xiàn)代化管理。電力通信系統(tǒng)的建立的同時也是為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)以及電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)，這是實現(xiàn)電力系統(tǒng)現(xiàn)代化管理中非常重要的一步，因此電力通信系統(tǒng)對于整個國家電網(wǎng)系統(tǒng)都是非常重要的。

光纖通信通信技術(shù)是現(xiàn)代科學技術(shù)的一種新型技術(shù)，在我國的發(fā)展時間大概有20左右，起初這種通信技術(shù)在電力通信中是采用電信部門的方法，將光纖通信采用傳統(tǒng)的地埋、管道以及架空等方法來構(gòu)成光纜，從而形成一種電力光纖通信系統(tǒng)。同時這種有光纖通信技術(shù)形成的光纜具有抗電磁干擾能力強、容量大以及傳輸?shù)馁|(zhì)量高等多種優(yōu)點[1]。同時因為電力系統(tǒng)要實現(xiàn)大范圍的電能輸送，要滿足廣大電力用戶的需求，形成了一個最為廣大的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此光纖通信技術(shù)在電力通信中進行應(yīng)用有非常重要的意義。

1.電力通信網(wǎng)的構(gòu)成以及特點

電力通信網(wǎng)絡(luò)的主要構(gòu)成部分是這幾個部分構(gòu)成的，分別是光纖、微波以及衛(wèi)星電路等組成的主要線路，還有就是利用由其他各種通信方式所構(gòu)成的各種支路，比如說電力線載波以及特種光纜等組成[2]。最后再通過各種通信手段以及通信設(shè)備組成了電力通信網(wǎng)。

1.1 電力通信的主要方式

電力通信的主要方式主要就是以下這幾個方面。首先是通過電力線載波來進行通信，這種通信方式主要就是用來輸送工頻電流，在通信的過程中，通過將各種信息用載波機來轉(zhuǎn)換成高頻的弱電流，然后在利用相應(yīng)的電力線路來進行傳輸，這種通過電力線載波的通信方式的傳輸通道一般可靠性比較高，并且性價比也要高，同時這種電力通信方式還能夠與電網(wǎng)建設(shè)同步，因此這是目前的一種主要電力通信方式。其次就是光纖通信，這種通信方式是一種新型的通信方式，但因為這種通信方式的各種優(yōu)點，使得這種通信技術(shù)在誕生之后，就受到了電力部門的廣泛應(yīng)用，并且取得了巨大的發(fā)展。最后還有其它的一些傳統(tǒng)通信方式，比如說明線電話以及音頻電纜等，這些都是電力通信中的主要方式。

1.2 電力通信網(wǎng)的特點

電力通信網(wǎng)的主要特點就是，電力通信網(wǎng)與其它的公用網(wǎng)相比有更高的可靠性與靈活性，因為電力通信網(wǎng)一般都是比較先進的通信技術(shù)，所以電力通信網(wǎng)相對于其他的一些電力通信系統(tǒng)而言具有需要優(yōu)點，比如說電力通信網(wǎng)能夠傳輸更多的信息、同時傳輸?shù)姆N類也相當要復雜，通過電力通信網(wǎng)在傳輸信息的過程中還能夠保持很強的時效性。同時電力通信網(wǎng)還具有很強的耐“沖擊”性，通過電力通信還能夠傳輸更為廣泛的范圍。

2.光纖通信技術(shù)在電力通信中應(yīng)用的必要性

2.1 電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對復雜

在整個電力通信系統(tǒng)，需要用到許多不同種類的通信設(shè)備，而設(shè)備與設(shè)備之間連接方式以及信息的轉(zhuǎn)換方式也不一樣，從而造成了整個電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常的復雜。比如說電力通信系統(tǒng)中的中繼線傳輸、用戶線的延伸等線路，還有載波設(shè)備與微波設(shè)備之間的轉(zhuǎn)接等設(shè)備之間的信息轉(zhuǎn)換，同時整個電力通信系統(tǒng)中的通信手段也非常的多。因此在這樣的一種情況下，就使得整個電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成要非常的復雜。所以利用光纖通信技術(shù)應(yīng)用到電力通信中非一項非常有必要的舉措。

2.2 電力通信系統(tǒng)中的信息傳輸量小

電力通信系統(tǒng)在運行的過程中，電力通信系統(tǒng)的傳輸信息量相對較少，但同時要求要有非常強的時效性。在電力通信系統(tǒng)中，傳輸信息的過程中需要繼電保護信號以及話音信號，并且電力通信系統(tǒng)要有電力負荷監(jiān)測信息，包括各種圖像信息與數(shù)字信息等，雖然在整個電力通信系統(tǒng)中，這些信息的量不是很大，但失效性卻越好保證，因此同樣需要應(yīng)用光纖通信技術(shù)[3]。

2.3 電力通信系統(tǒng)要求具備更高的可靠性與靈活性

如今隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)的依賴性越來越高，并且電力系統(tǒng)也已經(jīng)成為了人們生活與工作的基礎(chǔ)，這就要求電力供應(yīng)系統(tǒng)擁有更高的穩(wěn)定性。因此同時也就要求電力通信系統(tǒng)在工作的過程中，不容許出現(xiàn)各種間斷或者是突變的現(xiàn)象，這就要求整個電力通信系統(tǒng)要具備更高的靈活性以及可靠性，同時因為光纖通信技術(shù)就具備了非常高的靈活性與可靠性，所以在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)有很高的必要性。

2.4 電力通信系統(tǒng)要求具備更高的抗沖擊性

對于整個電力通信系統(tǒng)而言，要想讓電力通信保持長期穩(wěn)定的工作，電力通信系統(tǒng)還需要具備另外一個要求，那就是電力通信系統(tǒng)要求具備更高的抗沖擊能力。因為正電力通信系統(tǒng)的聯(lián)系非常的緊密，因此一旦某一個地方出現(xiàn)了突發(fā)性的故障，就會對對很大范圍內(nèi)的通信造成影響，從而對整個通信造成很大的壓力并造成很大的損失。因此在這樣的一種情況下，電力通信系統(tǒng)一定要具備更高的抗沖擊能力，而光纖通信技術(shù)就具備了非常高的抗沖擊能力，所以說在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)是非常有必要的。

3.光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

光纖通信技術(shù)作為一種新型的通信技術(shù)，卻能夠在非常短的時間內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，其主要的原因就是應(yīng)為光纖通信技術(shù)所具備的優(yōu)點，光纖通信技術(shù)具有非常強的抗電磁干擾能力也就是抗沖擊能力，同時光纖通信技術(shù)還具有傳輸容量大與傳輸衰耗小等多種優(yōu)點，因此這種技術(shù)在誕生之后就在電力通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并迅速取得了巨大的發(fā)展。如今在電力通信系統(tǒng)中，除了普通光纖之外，還誕生了許多特種光纖，各種性能的光纖在電力通信系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。比如說光纖復合底線（OPGW）、光纖復合相線（OPPC）以及全介質(zhì)乘光纜（ADSS）等多種光纖，下面將主要介紹我國目前在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用最多的幾種光纖[4]。

3.1 光纖復合地線

光纖復合地線（OPGW）是我國目前在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種光纖，這種光纖復合地線也可以叫做地線復合光纜或者是光纖架空地線等，這種光纖通信技術(shù)是在電力傳輸線路的地線中包含了通信所使用的光纖單元，也就是光纖。這種光纖通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)的使用過程中，可靠性非常的高，基本上不需要去維護，但這種光纖通信技術(shù)的投入成本非常的高，因此這種光纖通信最好是在新建線路或者是舊線路中需要更換底線的使用最合適。采用這種光纖通信的主要功能有兩個方面，第一個方面是使用這種光纖通信技術(shù)能夠作為整個輸電線路中的防雷線，對輸電導線有很好的保護作用，能夠提高其抗沖擊性能。第二個方面就是能夠通過復合在地線中的光纖來實現(xiàn)所有的信息傳輸，這種光纖復合地線能夠?qū)⒓芸盏鼐€以及光纜綜合起來[5]。

光纖復合地線除了了具備各種光學性能之外，對架空地線的機械與電氣性能也能夠滿足，因此這種光纖通信技術(shù)也就能夠在所有的架空地線中使用，同時在工作運行的過程中，光纖單元還被放在了保護管內(nèi)，對光纖有一個很好的保護作用，因此也就提高了整個電力通信過程中可靠性以及安全性，并且這種光纖復合地線在安裝的過程中也不需要特殊安裝工具。一般常見的光纖復合地線主要有三種結(jié)構(gòu)，分別是鋁管型、鋁骨架型以及鋼管性。

光纖復合地線的發(fā)展對我國的電力通信通信系統(tǒng)而言有非常重要的意義，因為在電力通信系統(tǒng)中采用這種電力通信系統(tǒng)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中輸電容量進一步提高，同時還能夠讓我國的架空線實現(xiàn)超高壓化以及高自動化。尤其是對于我國目前的電力系統(tǒng)現(xiàn)狀，因為我國的地域非常的遼闊，因此也就導致了我國的電力傳輸路線非常的廣，需要大量的使用超高壓架空線來輸送電力，因此這種光纖通信技術(shù)在將來一定能夠得到更大應(yīng)用發(fā)展。

3.2 光纖復合相線

在我國的電力通信系統(tǒng)中，有些地方可能不需要架空地線，但是在電力通信系統(tǒng)中的相線是一定要的，因此在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中加入相應(yīng)的光纖，就能夠?qū)⒐饫w通信技術(shù)應(yīng)用到電力通信系統(tǒng)中去，從而形成了光纖復合相線，這種光纖復合相線與光纖復合地線雖然在結(jié)構(gòu)上有些相似，但是這兩種光纖通信技術(shù)在原則上卻完全不一樣。

光纖復合相線主要是利用電力通信系統(tǒng)本身的線路資源，從而讓整個電力通信系統(tǒng)中的頻率資源、線路以及電磁兼容性等各個方面都保持協(xié)調(diào)，這中光纖通信技術(shù)也是如今的一種新型通信光纜。光纖復合相線一開始是在一些發(fā)達國家使用的，主要是將光纖復合相線用在150KV的電力系統(tǒng)中，如今這種光纖通信技術(shù)已經(jīng)能夠在更高的電壓系統(tǒng)中開始應(yīng)用了。

如今在我國的電力通信系統(tǒng)中，35KV以下的線路中一般都是用三相電力系統(tǒng)來進行傳輸，而通信方式則一般還是采用傳統(tǒng)的方式來進行傳輸，而將光纖通信技術(shù)應(yīng)用進來之后，一般都是將光纖復合相線來代替三相電力系統(tǒng)的一相，讓光纖復合相線與其它的兩相來組成三相電力系統(tǒng)，這樣在整個電力通信系統(tǒng)中，就不需要在另外架設(shè)通信線路了，并且能夠大大提升電力通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量與數(shù)量[6]。

光纖復合相線在設(shè)計的過程中，主要就是參照了光纖復合地線與三相電力系統(tǒng)來進行設(shè)計的，而在光纖復合相線在具體的施工過程中，需要將相線中的光纖單元單獨的分離出來，其中主要運用了光纖的接續(xù)技術(shù)以及光電子的分離技術(shù)，因此就要求光纖復合相線在施工的過程中要有一個獨特的接線盒，目前我國在這一方面已經(jīng)取得了一定的進展。

3.3 全介質(zhì)自承光纜

全介質(zhì)自承光纜（ADDS）在我國的電力通信系統(tǒng)也已經(jīng)得到了非常廣泛的使用，這中光纖通信技術(shù)一般是在220KV、110KV以及35KV的電壓輸電線進行使用的，而且這種光纖通信技術(shù)一般是在一些已經(jīng)建設(shè)好的線路上進行使用的。這種光纖通信技術(shù)的出現(xiàn)，能夠讓我國的電力部門實現(xiàn)直接的高壓輸電線桿搭建自己的通信網(wǎng)絡(luò)，這種光纖通信技術(shù)能夠在各種環(huán)境下實現(xiàn)架空敷設(shè)。這種光纖通信的出現(xiàn)，大大的推動了我國電力通信系統(tǒng)的發(fā)展。如今是一個數(shù)據(jù)通信發(fā)展非常迅速的時代，電力部門在應(yīng)用了這項光纖通信技術(shù)之后，不僅能夠滿足自身的通信需求，而且還能夠開設(shè)出新的通信業(yè)務(wù)。其主要的原因就是因為這種全介質(zhì)自承光纜具有非常高的光纖傳輸性能以及光纜機械性能，并且這種全介質(zhì)自承光纜還具有很好的環(huán)境性能，在施工的時候還能夠與其它的高壓電力傳輸線路一起進行鋪設(shè)，主要是因為這種光纖通信技術(shù)在傳輸強電場環(huán)境中，光纜的傳輸信號不會受到任何的干擾，抗干擾的能力特別強，因此這就成為了電力通信中的一種非常有效且方便的傳輸方式。

全介質(zhì)自承光纜之所以會有這些優(yōu)點，其組成的材料一般都是非金屬材料，并且這種光纜的外套也是由聚乙烯或者是耐電痕的外套組成的，全介質(zhì)自承光纜在設(shè)計的過程中，充分的考慮了我國電力線路的實際情況，因此能夠在各種高壓輸電線路中使用，并且在具體的應(yīng)用中，也要根據(jù)具體的情況來選擇合適的外護套，比如說在10KV與35KV的輸電線路中，就需要采用聚乙烯外護套。同時在光纜設(shè)計的過程中，還考慮了各種外界環(huán)境的變化對光纜的影響，比如說風速、溫度以及雨雪等因素，因此這種光纖通信技術(shù)還具有很強的抗沖擊性能，并且在施工的過程中也非常的方便。

4.電力光纖通信網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

4.1 波分復用技術(shù)

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)是我國電力通信行業(yè)在時代發(fā)展中需要，而電力光纖通信網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)其中一項非常中的技術(shù)，其中波分復用技術(shù)就是一種典型的電力光纖通信網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)。這種技術(shù)主要是將許多不同波長的光信號復合到同一根光纖上，也是一種再傳輸技術(shù)，這種技術(shù)主要是根據(jù)光波的波長將光纖的低損耗窗口進行劃分，然后將光波當成是信號的載波，就能夠?qū)⒉煌ㄩL的信號合并在一起，在一根光纖中同時進行傳輸，然后在信號的接受端，將合并起來的波長進行分開，這樣就能夠在一根光纖中實現(xiàn)多種信號的傳輸，而將兩個方向相反的信號在不同的波長中進行傳輸，就能夠在同一根光纖中實現(xiàn)雙向傳輸。同時波分復用技術(shù)也可以根據(jù)波峰之間的間隔不同，而形成密集波分復用技術(shù)以及粗波分復用技術(shù)。

4.2 同步數(shù)字技術(shù)

同步數(shù)字技術(shù)組成的同步數(shù)字體系是一種有集復接、交換以及線路傳輸為一體的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。在同步數(shù)字信號中，主要是為數(shù)字信息提供一定的等級，然后通過相應(yīng)的技術(shù)將低等級的同步數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)換成高等級的同步數(shù)字技術(shù)。在將各種信息傳輸實現(xiàn)同步的時候，就能夠大大的提升網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，從而增加網(wǎng)絡(luò)的利用率。在同步數(shù)字技術(shù)中，主要的特點就是將光纖通信技術(shù)中的復接以及分接技術(shù)進行了簡化，這樣就能夠提升網(wǎng)絡(luò)的靈活性以及可靠性，而且在整個同步數(shù)字體系中，還帶有一套自我保護的體系，這就使得這種同步數(shù)字技術(shù)在所使用的過程中，能夠達到很高的可靠性。因此同步數(shù)字技術(shù)不僅能夠?qū)㈦娏νㄐ诺膫鬏斈芰μ嵘先ィ疫€能夠?qū)檎麄€電力通信系統(tǒng)提供很高的安全性。

5.結(jié)語

近年來，我國的科學技術(shù)水平在不斷的提高，各種先進的科學技術(shù)在各個行業(yè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，因此也使得我國的各個行業(yè)在近年來都得到了很大的發(fā)展，因此也就使得我國的經(jīng)濟在近年來也取得了巨大的發(fā)展。在我國的電力通信中，隨著各種先進科學技術(shù)的應(yīng)用，各種新型的技術(shù)以及材料在不斷的出現(xiàn)，其中光纖通信技術(shù)在近年來的發(fā)展特別迅速，在光纖通信技術(shù)應(yīng)用到電力通信系統(tǒng)之后，使得我國的電力通信的質(zhì)量以及能力得到很大的提升，光纖通信技術(shù)也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且對我國經(jīng)濟的正常運行也起到了很重要的作用。通過本文對光纖通信技術(shù)的分析，我們可以了解到，在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)的重要性，同時也清楚的認識到光纖通信技術(shù)對電力通信系統(tǒng)帶來的影響，并且也要認識到光纖通信技術(shù)幫助我國的電力通信保存持續(xù)性的發(fā)展。

參考文獻

[1]胡必武，余成.光纜及光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學院學報，2009（07）.

[2]丁鐵騎，李海泉.超長距離和無中繼電力光纖通信系統(tǒng)方案[J].電力系統(tǒng)通信，2010（05）.

[3]夏江珍，謝同林.大跨距無中繼光纖通信系統(tǒng)——西部電力通信系統(tǒng)的一種技術(shù)選擇[J].電力系統(tǒng)通信，2012（06）.

[4]姚豪.35、110KV電力通信系統(tǒng)光纖通信設(shè)備的選擇及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2010（06）.

[5]胡清蘭，葉秉.光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電力，2009（03）.

[6]成雄飛.關(guān)于通訊中光纖通信技術(shù)目前應(yīng)用現(xiàn)狀的探討[J].科技資訊，2011（03）.

作者簡介：劉冬明（1980—），男，河北衡水人，現(xiàn)供職于廣東電網(wǎng)公司揭陽供電局。