光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用淺探

王群 尹曉華 于海 李峰 霍英哲

摘要：光纖通信憑借著自重較小、容量相對較大、頻帶寬、速率低、抗損耗以及抗干擾能力強等多種優(yōu)勢在當前得到了廣泛地應(yīng)用。對此，下文將重點圍繞于光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：光纖通信；電力系統(tǒng)；應(yīng)用思考

在整個電網(wǎng)安全運行中，電力通信扮演著至關(guān)重要的角色。同時，它也是確保電網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，并能夠安全和可靠運行的重要依據(jù)。隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，電力行業(yè)對電力通信的要求也逐漸增加。同時，電力通信也與整個電網(wǎng)的安全有關(guān)，從而需要提高對電網(wǎng)通信技術(shù)、安全系數(shù)的標準。在電力系統(tǒng)運作時，可能會遭受到一些外部因素的干擾，因此減小干擾成為電力通信的新任務(wù)之一。因為光纖通信自身具有強大的抗電磁干擾能力和較高的性能、較大的容量以及可靠的傳輸質(zhì)量等特點，在一定程度上能夠提高整個電力通信信息傳輸環(huán)節(jié)的迅速發(fā)展。因此，光纖通信在電力通信中具有非常重要的作用，也成為數(shù)字化時代和電力通信發(fā)展中必不可少的角色之一。

1電力通信概述

電力通信作為電力系統(tǒng)非常重要的組成部分，在通信遠動，繼電保護和辦公自動化等方面起到了非常重要的作用，它的自動化可以顯著的體現(xiàn)，電力系統(tǒng)的自動化程度，因此必須要提供穩(wěn)定可靠和高效率的通信網(wǎng)絡(luò)，才能夠滿足電信運營商的需求。而事實上，穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)需要在通話過程中以合適的介質(zhì)傳遞，微波通信長途傳輸質(zhì)量較穩(wěn)定，帶寬容量大，可以用于各種各樣的通信業(yè)務(wù)，但是由于其經(jīng)空中傳播易受干擾，在同一個微波電路上不能使用，相同頻率在同一個方向，微波電路必須經(jīng)過無線電部門的審批才能建設(shè)，其審批過程繁瑣，不能有阻攔物和障礙物，造價過高，穩(wěn)定性差。也因此，人們開始研究光纖在傳輸上的優(yōu)勢，考慮到業(yè)務(wù)量的中、遠期發(fā)展，在性價比更加優(yōu)異的基礎(chǔ)之上，根據(jù)系統(tǒng)的傳輸特性，使用光纖作出合理的選擇和通信連接。縱觀電力通信發(fā)展趨向，高帶寬、強穩(wěn)定、便維護的光纖傳輸將在電力系統(tǒng)中大量使用，省、市、縣電力網(wǎng)絡(luò)互連以至將來全國電力系統(tǒng)的互通將是未來一段時間內(nèi)電力通信要解決的問題。

2光纖應(yīng)用于電力通信的優(yōu)勢

電力系統(tǒng)中的光纖通信是為電力的生產(chǎn)、輸調(diào)度和管理等服務(wù)的，保證了電力系統(tǒng)安全、可靠地發(fā)電供電。針對高壓電網(wǎng)，光纖通信系統(tǒng)也是如此，具有抗電磁干擾能力強、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點，它一問世便首先在電力部門得到應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外，一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。

2.1光纖寬通頻帶、溝通能力強

光纖通信方式有很強的抗干擾能力，具有傳輸量大，消耗較低的優(yōu)勢，他們應(yīng)用到電力行業(yè)能夠得到快速的發(fā)展，在電力系統(tǒng)中特種光纖的廣泛應(yīng)用有極強的推動作用。光纖通信電纜用于光源，調(diào)制光線和色彩的特性，其技術(shù)要求增加光纖的傳輸容量系統(tǒng)使用過程中，光纖電纜的單個體積較小，但是要求較高，采用寬的通頻帶，溝通能力極強，能夠提高溝通的準確性。

2.2光纖良好的抗干擾能力、保密性好

當下通訊系統(tǒng)使用的光纖大部分為石英光纖，其電磁干擾免疫力極強，對于一些外部環(huán)境的變化適應(yīng)性極好，尤其是在電離層電子干擾和太陽黑子活動之外，包括人類活動釋放的電磁干擾等都能很好的規(guī)避。高壓輸送電力線路平行安裝光纖電纜，就可以避免絕大部分的信號干擾，實現(xiàn)信號的保真度。光纖具有非常良好的抗干擾能力，這是目前很多運營商非常注重光纖連接的原因，而且光纖連接的平均成本相對較低，能夠提升運營商的利潤。

2.3光纖安全性能較高

光纖的安全性能能夠很好的保證個人隱私，在電力通信系統(tǒng)用戶需求能夠被廣泛滿足之后，光纖通信技術(shù)已經(jīng)基本滿足在電力傳送方式中抵御各種黑客的襲擊和攻擊，光纖電纜采用先進的技術(shù)，使每一組專用的頻率和頻帶器傳輸?shù)男盘柖寄軌驅(qū)崿F(xiàn)完全保密，這對于物聯(lián)網(wǎng)的高熱點、高密度連接，具有非常重要的傳輸意義。

3光纖在電力通信中的具體應(yīng)用

3.1電力特種光纜

由于光纖通信具有極強的抗電磁干擾能力、傳輸量大、采取了寬頻帶和傳輸衰減小的優(yōu)勢，因此在電力傳輸過程中的應(yīng)用非常廣泛。運營商愿意使用電力特種光纖專門為電力系統(tǒng)或者相關(guān)系統(tǒng)使用，這樣，雖然成本相對較高，但是能極大程度上抗損壞，采用架空電纜和捆綁電纜的方式安裝，就可以建立電力系統(tǒng)的桿路，節(jié)省建筑成本。

3.2光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)和電力通信技術(shù)方面，按照密集的波分復(fù)用技術(shù)和同步數(shù)字系統(tǒng)，將不同波長的光信號傳輸、集中采集，采用相鄰波長的間隔，將不同波長的光信號更好的傳遞?；蛘卟捎酶叨司W(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)射和多路復(fù)用交換的綜合技術(shù)，采用數(shù)字技術(shù)的輔助，就可以構(gòu)建全世界范圍內(nèi)可靠的傳輸管理系統(tǒng)，并且能夠達成對于通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的遠程管理、自我保護等高級效果。

3.3光纖同步的統(tǒng)一規(guī)格應(yīng)用

在光纖連接過程中采用統(tǒng)一的比特率，統(tǒng)一的接口標準，為不同廠家設(shè)備間的互聯(lián)提供了可能。這種方法可以使得網(wǎng)絡(luò)管理能力更強，促進未來用SDH設(shè)備組成的帶有自愈保護能力的環(huán)網(wǎng)形式，可以在傳輸媒體主信號被切斷時，自動通過自愈網(wǎng)恢復(fù)正常通信。在實現(xiàn)信息高速公路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，采用光纖連接通路，實現(xiàn)點對點的連接，在信息高速公路的支路和岔路上，結(jié)合SDH和PDH的聯(lián)合性作用，選擇合理的設(shè)備組件傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3.4波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)就是將彼此不同的各種各樣的光信號，以其各自的頻率匯聚到一起，作用在同一根光纖上。雖然這些光信號具有各自的頻率，但在波分復(fù)用技術(shù)中可以剔除這些信號之間的干擾，讓它們很好地匯聚在一起，然后再進行傳輸作業(yè)。在波分復(fù)用技術(shù)中傳輸信息的載體是光波，首先利用光波將信號在其接收端進行匯集，再將匯集后的波長進行分離，最后將信號進行還原，通過這種方式將多信號傳輸?shù)膿p失降到最低。波分復(fù)用技術(shù)使光纖通信的通信質(zhì)量大大提高，信號的傳輸是雙向的多路徑，顯著提高了光纖通信的通信效率，并減少了光纖的使用量。

3.5復(fù)合光纖架空地線

迄今為止，復(fù)合光纖架空地線成為相對較普遍的一種類型，因而能夠被廣泛運用到工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。復(fù)合光纖架空地線又能夠被叫作光纖架空地線，是在電力傳輸線路的地線中含有供通信用的光纖單元。它具有非常顯著的優(yōu)點：（1）復(fù)合光纖能夠防止傳輸路線被雷電攻擊，具有很好的耐沖擊性。（2）在光纖通信時能夠包含全部的單元以及傳遞信息時具有較強的可靠性。與此同時，在平時的利用中很少出現(xiàn)磨損的狀況能夠減少維護成本，降低工程造價，從而可以被電力通信廣泛應(yīng)用。

4結(jié)論

光纖通信技術(shù)的誕生為電力通信中，遠程通信和大密度通信連接，提供了良好的問題解決方案，在應(yīng)用程序和光纖通信傳遞的過程中，給社會發(fā)展帶來了更多的便利。今后的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可能因為電力系統(tǒng)的關(guān)系運用而產(chǎn)生巨大的變化，只有緊跟時代的步伐，促進關(guān)鍵技術(shù)快速的發(fā)展，才能夠使得整個通信系統(tǒng)達到更快的發(fā)展。

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