繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用分析

馮 巖

（作者單位：總參63研究所試制工廠）

繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用分析

馮 巖

（作者單位：總參63研究所試制工廠）

對(duì)光纖通信技術(shù)的基本原理及特征做了簡(jiǎn)要的闡述，并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)對(duì)光纖通信技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)技術(shù)中的特點(diǎn)和方法以及其在應(yīng)用過程中所可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。

繼電保護(hù)；光纖通訊；應(yīng)用分析

1　應(yīng)用于繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1信息傳輸量大

光纖通信技術(shù)的主要特征是信息傳輸量大，傳輸頻帶寬，適合遠(yuǎn)距離通信傳輸。光纖使用的載波頻率比電力系統(tǒng)中通常所使用的載波頻率高到100倍以上。因此，光纖通信技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)中能夠最大限度地滿足電力系統(tǒng)對(duì)繼電系統(tǒng)的要求，能夠使保護(hù)更加精確性和可靠性。

1.2抗干擾性能強(qiáng)

光纖所使用的基本材料是絕緣性能好的石英，這樣可以保證運(yùn)輸線路或者高壓設(shè)備就不會(huì)在光纖回路中產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)干擾。由于光纖性能好，其在應(yīng)用于繼電保護(hù)中避免了不必要的干擾，充分發(fā)揮了光纖通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，光纖還有尺寸小，輕便，環(huán)保性能好，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。光纖縱聯(lián)保護(hù)通道受電網(wǎng)運(yùn)行狀況的影響小。因此，根據(jù)光纖通信技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷提高，以及用戶對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性能的需求，在現(xiàn)代通信之中，光纖通信技術(shù)及光纖通道的應(yīng)用越來越多。

1.3傳輸質(zhì)量高

光纖傳輸質(zhì)量高、信號(hào)干擾性小、保密性好是光纖通信技術(shù)不可忽視的特點(diǎn)。這一特點(diǎn)正好滿足了電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)速動(dòng)性的基本要求。通常情況下，當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)通過發(fā)信端口發(fā)出信息之后，通過光纖傳輸通道傳輸?shù)嚼^電系統(tǒng)的接口端，使繼電保護(hù)接收端口和發(fā)信端口所接收的信息保持高度的一致性，保證線路的正常傳輸運(yùn)行。

2　繼電保護(hù)與光纖通道之間的通信方式

2.1專用光纖通信方式

專用通信方式，是指為繼電保護(hù)建立的專用光纖通道，此通道中只對(duì)繼電保護(hù)信息進(jìn)行傳輸。由于受到光及發(fā)出和接收距離等因素的制約和影響，其通信距離通常情況在100 km以內(nèi)。專用通道方式是光纜的纖芯經(jīng)過融纖后，由光纜終端箱直接接入到繼電保護(hù)設(shè)備的接口，不需要任何其它設(shè)備和中間環(huán)節(jié)，使傳輸方式簡(jiǎn)單、傳輸可靠性高及管理方面。當(dāng)前，專用光纖通信方式主要應(yīng)用于短距離網(wǎng)線的繼電保護(hù)及重要線路保護(hù)。

2.2復(fù)用光纖通信方式

復(fù)用光纖保護(hù)是縱聯(lián)保護(hù)各光纖配合所構(gòu)成，在允許方式之下，繼電保護(hù)裝置發(fā)出直跳信號(hào)和允許信號(hào)，然后信號(hào)經(jīng)音頻接口傳輸?shù)綇?fù)用設(shè)備，在經(jīng)由復(fù)用設(shè)備傳輸?shù)焦饫w通道。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，有利于電路系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)缺點(diǎn)是傳輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)多使得巡視和檢查不便。此種通信方式最為常用的是其64 kbit/ s，其主要應(yīng)用于長(zhǎng)距離線路保護(hù)。

3　繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用

由于光纖通道擁有諸多優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用極為廣泛，在當(dāng)前應(yīng)用的220 kV以上的系統(tǒng)之中，由于光纖信息傳輸?shù)娜萘看蠛皖l帶寬的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的高頻差動(dòng)保護(hù)已經(jīng)逐漸被光纖差動(dòng)保護(hù)所取代。此外，目前，所應(yīng)用的差動(dòng)保護(hù)是以SDH同步數(shù)字原理的時(shí)分為基礎(chǔ)是由于光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男阅芊€(wěn)定和適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。但是這種保護(hù)方式不能適用于電網(wǎng)高速擴(kuò)容的情況時(shí)及復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為了避免此種缺陷，增強(qiáng)信道的傳輸容量，一種新的波分復(fù)用技術(shù)在研究和應(yīng)用過程中都取得了良好的發(fā)展，其主要優(yōu)勢(shì)就是信道的利用率高，在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)成本得到了大幅度降低，極大地節(jié)省了電力網(wǎng)路的建設(shè)成本，增強(qiáng)了信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，因此這種技術(shù)在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中的應(yīng)用有著廣泛的前景。

4　繼電保護(hù)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用過程中的問題

4.1施工工藝問題

由于光纖保護(hù)是高壓線路保護(hù)的主要方式，整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性能都受到通道安全性能的影響。但是光纖傳輸需要較為復(fù)雜的連接環(huán)節(jié)，在具體施工過程中，對(duì)施工質(zhì)量的要求高，且施工工藝復(fù)雜。大多數(shù)施工過程中保護(hù)裝置的錯(cuò)誤都由于保護(hù)裝置在使用之前進(jìn)行調(diào)試所存在的缺陷，影響到整個(gè)網(wǎng)路的安全性和穩(wěn)定性。

4.2光纖保護(hù)管理界面的劃分問題

由于繼電保護(hù)與通信技術(shù)日益的聯(lián)系越來越緊密，通信專業(yè)和繼電保護(hù)專業(yè)的管理界面的劃分已經(jīng)變得很難辨認(rèn)，這就對(duì)繼電保護(hù)的人員提出了更高的要求。因此，僅從制度方面出發(fā)會(huì)影響到光纖的安全性和穩(wěn)定性。繼電保護(hù)專業(yè)和通信專業(yè)界面的分界線應(yīng)處于通信機(jī)房的光纖配線架上。配線架以上及保護(hù)裝置的尾纖是屬于機(jī)電保護(hù)專業(yè)所需要維護(hù)的，因此，光纖校驗(yàn)維護(hù)技術(shù)應(yīng)該是繼電保護(hù)專業(yè)人員必須具備的技能。

4.3其它問題

此外，自愈環(huán)網(wǎng)或可變路徑的光纖通道越來越多，安全自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)在光纖通道中的應(yīng)用也出現(xiàn)了許多新的問題，如光纖通道中的通道倒換提高了光纖通道可靠性的同時(shí)，也使在單纖中斷時(shí)造成通道雙向路由不一致，使收、發(fā)信息不一致等問題的出現(xiàn)，造成了保護(hù)裝置發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)反應(yīng)不靈敏，區(qū)外故障引起誤動(dòng)。

［1］許西平，王鵬.光纖通道應(yīng)用于繼電保護(hù)中的若干問題探討［J］.繼電器，2007（4）.

［2］馬乳娜，董毅.光纖通信技術(shù)在繼電保護(hù)中的運(yùn)用［J］.信息化建設(shè)，2013（7）.

馮巖（1988-），男，安徽淮北人，研究方向：電子信息領(lǐng)域相關(guān)科研及生產(chǎn)。