光纖通信在電力通信中的應(yīng)用研究

作者/劉培,國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司三河市供電分公司

光纖通信在電力通信中的應(yīng)用研究

作者/劉培,國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司三河市供電分公司

隨著電力工業(yè)的日益發(fā)展與通信及計(jì)算機(jī)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力通信網(wǎng)的容量與可靠性等需得到不斷的擴(kuò)充與增強(qiáng)。依靠自身容量大、通信質(zhì)量好、中繼距離長(zhǎng)以及與數(shù)字化發(fā)展相適應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，光纖通信逐漸發(fā)展為21世紀(jì)的主要通信方式。文章基于電力通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求及其解決方案，對(duì)光纖通信在電力通信中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

光纖通信，電力通信，應(yīng)用

引言

作為一種行業(yè)性的專(zhuān)用通信網(wǎng)，電力通信主要用于對(duì)電力部門(mén)特殊通信需求的滿足，它能夠提供優(yōu)質(zhì)的信息通信保障服務(wù)于電網(wǎng)的自動(dòng)化控制、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)以及現(xiàn)代化管理?；趥鬏斎萘看?、抗電磁干擾能力強(qiáng)以及傳輸消耗低等優(yōu)勢(shì)，光纖通信在電力通信系統(tǒng)中有著十分廣泛的應(yīng)用。

1.電力通信網(wǎng)絡(luò)傳輸要求與解決方案

電力通信網(wǎng)絡(luò)既需要服務(wù)于電力系統(tǒng)的生產(chǎn)與調(diào)度，還需要對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)、辦公自動(dòng)化以及繼電保護(hù)等信號(hào)進(jìn)行傳送，因此應(yīng)能夠滿足以下要求。

■1.1 高可靠性

在任何情況下，電力通信都是不允許中斷的，這決定于電力系統(tǒng)的行業(yè)特征，亦構(gòu)成電力通信的主要特點(diǎn)。除了數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)具有可靠性之外，數(shù)據(jù)在具體的傳輸過(guò)程中還要有抗外力破壞的能力，即使是在惡劣的氣候條件下，也應(yīng)對(duì)電力通信的暢通提供有效的保證。光纖通信質(zhì)量好，信號(hào)在光芯內(nèi)部進(jìn)行傳輸，不會(huì)受到外部環(huán)境的干擾，因而有著穩(wěn)定的性能，特別是光纖通信不易受到電磁的影響，能夠很好地與電力系統(tǒng)特有的高電壓與高電磁場(chǎng)環(huán)境相適應(yīng)。

■1.2 高擴(kuò)展性與投資效益性

電力企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本提出了日益嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)化要求，電力通信系統(tǒng)的配置需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的易擴(kuò)散、設(shè)備可承接等多項(xiàng)擴(kuò)展性能進(jìn)行全面考慮。傳輸線路的高容量特征可以對(duì)電力通信基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)投資率予以降低，通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且操作性高的擴(kuò)容方案，能夠大幅減少傳輸網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)支出，設(shè)備技術(shù)的可承接性亦能夠降低設(shè)備廢棄率。借助于主流技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，電力通信系統(tǒng)的可操作性能夠得到有效保證，進(jìn)而對(duì)設(shè)備互聯(lián)問(wèn)題予以解決，減少網(wǎng)絡(luò)維護(hù)開(kāi)支，提高企業(yè)的投資效益。

■1.3 迅速性與高清晰度

電力行業(yè)的特征對(duì)通信的迅速性提出嚴(yán)格的要求，當(dāng)有需要之時(shí)，電力調(diào)度之間的電話通信應(yīng)能夠立即且無(wú)延時(shí)地接通，為了向電力通信網(wǎng)絡(luò)的暢通提供保證，MSTP/SDH還應(yīng)是嚴(yán)格同步的。由于關(guān)系到電網(wǎng)的安全命脈，電力調(diào)度的操作命令要做到準(zhǔn)確無(wú)誤，通話質(zhì)量高、在正常情況下所聽(tīng)到的語(yǔ)音應(yīng)與面對(duì)面談話不無(wú)二致。

2.光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

目前，應(yīng)用于電力通信中的電力特種光纖包括光纖復(fù)合地線、光纖復(fù)合相線、全介質(zhì)自承光纜、金屬自承光纜以及相/地捆綁光纜等多種，文章就前三種主要應(yīng)用進(jìn)行研究。

■2.1 光纖復(fù)合地線（OPGW）

OPGW能夠在電力傳輸線路地線中提供光纖單元于通信使用，它無(wú)需維護(hù)，使用可靠性比較高，但一次性投資額相對(duì)較大，在新建線路或者舊線路更換地線中使用比較普遍。該種光纜能夠用作輸電線路的防雷線，提供屏蔽保護(hù)于輸電導(dǎo)線抗雷閃放電，此外，還能利用復(fù)合在地線中的光纖來(lái)進(jìn)行信息的傳輸。應(yīng)用過(guò)程中，OPGW不僅能夠?qū)鈱W(xué)性能予以滿足，還能夠充分符合架空地線的機(jī)械與電氣性能要求，因而可用于全部的具有架空接地線的輸配電線路。在新建線路中應(yīng)用之時(shí)，OPGW相較于總費(fèi)用并不會(huì)增加建設(shè)費(fèi)用，而在舊線路中應(yīng)用之時(shí)，又只需對(duì)原來(lái)的地線進(jìn)行更換即可，無(wú)需加固桿塔或重新設(shè)計(jì)負(fù)荷。與電力線的張力放線相同，OPGW在安裝之時(shí)無(wú)需配備特殊的安裝器具，鋁管型、鋁骨架型與鋼管型為OPGW的三種主要結(jié)構(gòu)。

■2.2 光纖復(fù)合相線（OPPC）

一些電網(wǎng)是無(wú)需設(shè)架空地線的，但是卻不能沒(méi)有OPPC。為了對(duì)光纖聯(lián)網(wǎng)要求予以滿足，OPPC可通過(guò)合適方法的采取在傳統(tǒng)相線結(jié)構(gòu)中加入光纖而形成。盡管OPPC與OPGW有著雷同的結(jié)構(gòu)，但兩者無(wú)論是在安裝還是在運(yùn)行上，都是有著原則上的不同的。

OPPC能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的線路資源進(jìn)行充分的利用，作為一種新型的特種電力光纜，它能有效緩解頻率資源、路由協(xié)調(diào)以及電磁兼容等同外界的矛盾，可以很好地應(yīng)用于電力通信之中。在我國(guó)現(xiàn)行的電網(wǎng)中，35KV以下的線路大多對(duì)三相電力系統(tǒng)傳輸加以利用，系統(tǒng)在進(jìn)行電力通信之時(shí)采用的是傳統(tǒng)的方式。若用OPPC對(duì)三相中的一相予以替代，電網(wǎng)中的自動(dòng)化、調(diào)度以及通信等問(wèn)題是無(wú)需另外架設(shè)通信線路便可以解決的，這有利于傳輸質(zhì)量與數(shù)量的大幅度提升。

■2.3 全介質(zhì)自承光纜（ADSS）

ADSS廣泛應(yīng)用于220KV、110KV、35KV電壓等級(jí)的輸電線路之中，已建線路對(duì)其應(yīng)用最為廣泛，電力部門(mén)可以通過(guò)ADSS直接利用高壓輸電線桿塔進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。ADSS光纜的光纖傳輸、光纜機(jī)械以及環(huán)境等性能極佳，能夠同高壓電力傳輸線同感架設(shè)。強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境無(wú)法對(duì)ADSS產(chǎn)生任何的干擾，其通信量以及質(zhì)量也不會(huì)發(fā)生任何變化，因而被公認(rèn)為是電力通信中效率最高、便捷性最強(qiáng)的一種傳輸方式。

ADSS有著極強(qiáng)的優(yōu)越性：抗磁干擾、抗電腐蝕能力強(qiáng)，光纜材料全部由非金屬材料組成，外部則由PE外護(hù)套或AT外護(hù)套包裹；設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)電力線路的實(shí)際情況進(jìn)行了充分的考慮，在等級(jí)不同的高壓輸電線路中均有應(yīng)用；溫度與環(huán)境特性比較好，能夠用于架空環(huán)境之中；光纜設(shè)計(jì)對(duì)多種自然條件的影響進(jìn)行了充分的考慮，抗沖擊、抗震動(dòng)、可多次彎曲、不易燃燒、不易出現(xiàn)熱老化問(wèn)題；具有成本優(yōu)勢(shì)，安裝便利，能夠以對(duì)輸電線桿塔的維持為前提直接在原桿塔上進(jìn)行光纜的架設(shè)；質(zhì)量小，不會(huì)對(duì)桿塔產(chǎn)生較大的負(fù)荷；抗張?jiān)苑季]紗為主，具有高彈性模量與強(qiáng)度，能夠?qū)σ话愎饫|中的鋼絲加強(qiáng)構(gòu)建予以替代，以從本質(zhì)上降低光纜重量。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，電力通信中出現(xiàn)了多種先進(jìn)技術(shù)與材料，光纖通信技術(shù)以迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)于人們面前。光纖通信在電力通信中的應(yīng)用大幅度提高了我國(guó)電力通信的質(zhì)量與能力，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行產(chǎn)生了不容忽視的重要作用。在今后的發(fā)展中，我們應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到電力通信系統(tǒng)應(yīng)用光纖通信技術(shù)的重要性，利用光纖通信推動(dòng)我國(guó)電力通信實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

＊ [1]方躍升，陳皓，曾凡興.光纖技術(shù)發(fā)展及其在電力通信中的應(yīng)用[J].電力信息與通信技術(shù)，2014（8）：20—26.

＊ [2]鄭勇.光纖通信在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（13）：121—122.