光纖通信在現(xiàn)代電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

趙格

（大慶油田信息技術(shù)公司中區(qū)分公司，黑龍江 大慶 163000）

現(xiàn)階段我國各項(xiàng)技術(shù)水平都在以最快的速度進(jìn)步，而與網(wǎng)絡(luò)方面有關(guān)的技術(shù)也不斷的地被創(chuàng)新并運(yùn)用到日常生活所需的電力系統(tǒng)中。目前電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還增添了光纖通路部分的常態(tài)化通信技術(shù)，大大降低了光纖購買資金的需求，而電力系統(tǒng)中還增設(shè)了環(huán)繞式網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的通訊系統(tǒng)。在現(xiàn)在電力網(wǎng)絡(luò)通信的輸送方式中，現(xiàn)代的光纖通信技術(shù)不斷完善提高并日益增強(qiáng)通信功能而將變成信息傳送系統(tǒng)方面的主要技術(shù)。然而，隨著經(jīng)濟(jì)增長與社會(huì)對電力需求量的提高，特別在經(jīng)濟(jì)水平比較好的區(qū)域，對電量的需求在不斷上升，這就對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)供應(yīng)電量的可靠性產(chǎn)生了很大的挑戰(zhàn)。

1 自動(dòng)化新式的光纖通信

與模擬通信系統(tǒng)進(jìn)行比較分析，光纖通信是依據(jù)數(shù)據(jù)通路而組建的平臺(tái)，光線通路的本身具備很多獨(dú)特的特征。從發(fā)展的總體規(guī)劃來分析，自動(dòng)化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)勢能設(shè)計(jì)了目前電力網(wǎng)絡(luò)需要的10kV特設(shè)的路線。存在多種方面的不同干擾因素，使得電磁系統(tǒng)兼容性出現(xiàn)問題，并且自動(dòng)化裝置的運(yùn)作模式也缺乏必要的引導(dǎo)管理。在類似于設(shè)備無指引的情況中，設(shè)備的低壓側(cè)就無法取得良好的工作效果，因此對組建通信網(wǎng)絡(luò)的預(yù)先設(shè)定就提出了新的目標(biāo)任務(wù)。所以對用于傳送信息的功能的媒介來說選擇光纖是最佳的方式，光纖本身的制作材料就符合目前總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組建的要求。

在最開始進(jìn)行設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)的時(shí)候，自動(dòng)化系統(tǒng)電網(wǎng)主要包括3個(gè)方面：主站、與之匹配的子站、電網(wǎng)內(nèi)部的反饋線路端口。對差異規(guī)模來說，主站部分匯集了自身的站點(diǎn)以及外部附加部分的地區(qū)站點(diǎn)。為了加強(qiáng)電網(wǎng)的運(yùn)行的可靠性，主要用以太網(wǎng)獨(dú)有的光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳送信息同時(shí)進(jìn)行組建傳輸?shù)姆峙浞绞?。在電網(wǎng)傳輸系統(tǒng)中，反饋線路站和子站常用的相互通路一般能夠進(jìn)行分配與調(diào)控。輸送的方式運(yùn)用光導(dǎo)纖維來做主要材料，載波輸送和雙絞線來作為外部輔助線路來進(jìn)行傳送。用光導(dǎo)纖維來進(jìn)行通訊具有速度快的優(yōu)點(diǎn)，子站點(diǎn)和主站點(diǎn)可以及時(shí)接收到信號。如果將一個(gè)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)送也用了原本設(shè)計(jì)的主要通路，反饋線路就可以用光導(dǎo)纖維很快的進(jìn)行通信處理。

干線部分是進(jìn)行傳送匯集情況下的很多信號，并且反饋線路可以依靠光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)信號。如果選用光導(dǎo)纖維去組建環(huán)繞式網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)，就需要分析如何合理進(jìn)行分配，比如資金損耗多少的問題。目前，依然有大部分裝置都采用了異步接口技術(shù)獨(dú)特的常態(tài)流程，為了方便進(jìn)行信息傳送。對于電網(wǎng)空間內(nèi)站點(diǎn)的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)步所呈現(xiàn)出的是基本趨勢走向以太網(wǎng)。根據(jù)目前的趨勢，要注重設(shè)計(jì)通常情況下流程的同步輸送，而且還要關(guān)注輸送過程中非對稱的特征。以太網(wǎng)組建時(shí)輸送的技術(shù)符合異步數(shù)據(jù)自身的最新特征，對數(shù)值的傳送給定了相互之間能夠切換的直入性，而技術(shù)的創(chuàng)新就依靠對這些特征的發(fā)展。

2 現(xiàn)有的通信狀態(tài)

光纖通信技術(shù)能夠運(yùn)用的技術(shù)有很多類型，而電網(wǎng)通信技術(shù)則逐漸成為了主要方向。城市區(qū)域規(guī)劃在不斷進(jìn)步和完善，所以自動(dòng)化的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更需要以最快的速度建設(shè)完成，要為建設(shè)提供更好的資金投入保障。對運(yùn)作過程的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)要實(shí)時(shí)監(jiān)督和測驗(yàn)，還要及時(shí)準(zhǔn)確的分析緊急情況，這樣才能為通信網(wǎng)絡(luò)提供最完善的管理體制。自動(dòng)化輸送技術(shù)依據(jù)智能化電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠選用無線擴(kuò)頻和電力載波、雙絞線等方式。但是如果經(jīng)常使用電網(wǎng)通信就會(huì)經(jīng)常受到影響，就像現(xiàn)在有些沒能覆蓋到的區(qū)域。有些地方的城區(qū)布置了錯(cuò)綜復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，輸送信息就會(huì)容易因地區(qū)的影響從而降低了避雷設(shè)施的作用。然而，由于自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高和進(jìn)步，光導(dǎo)纖維以及一些電纜的鋪設(shè)從而降低了原本的預(yù)設(shè)成本。目前這種狀態(tài)下的通信技術(shù)呈現(xiàn)了很多特有的優(yōu)點(diǎn)，并且使光導(dǎo)纖維通信日漸完善提高而作為主要的通信技術(shù)。

電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在城市區(qū)域建設(shè)中設(shè)計(jì)了很多信息匯集點(diǎn)，然而輸送路線的數(shù)值輸送量較低，沒有為數(shù)據(jù)采集的房間設(shè)計(jì)用作日常匯集數(shù)據(jù)的地點(diǎn)。所以電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)了較為低能的情況，并且對室外環(huán)境的溫度變化的需要比較高。由于電磁波有時(shí)候會(huì)影響電力線路的正常傳輸，所以這方面的問題就較為突出常見。電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)本來是可以確保數(shù)據(jù)處理是安全的，然而會(huì)由于系統(tǒng)組建時(shí)有限制性，所以目前的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大多都設(shè)計(jì)了交叉鏈接的線路，而這種鏈路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)又存在一些不好的安全問題并且會(huì)出現(xiàn)一些不同的故障情況。出現(xiàn)這種問題的原因是由于其中的一條線路出現(xiàn)緊急情況，從而將會(huì)導(dǎo)致整體系統(tǒng)都會(huì)受到影響，最后出現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)故障。電力載波通信技術(shù)依靠架空線路與部分電纜線路進(jìn)行增加保護(hù)層。還在保護(hù)層內(nèi)的耦合裝置上專門設(shè)計(jì)了用來收集和發(fā)送的設(shè)備。而載波通信系統(tǒng)可以用來控制一個(gè)區(qū)域內(nèi)的信號，還可以把載波通信作為備用裝置。和其他通信系統(tǒng)相比較，如果電網(wǎng)的覆蓋范圍比較廣泛，那么電力系統(tǒng)的載波通信技術(shù)應(yīng)用就越廣泛。

3 光纖通信在現(xiàn)代電網(wǎng)自動(dòng)化中的具體應(yīng)用

3.1 以太網(wǎng)架構(gòu)內(nèi)的設(shè)計(jì)接口

以太網(wǎng)提升了電網(wǎng)系統(tǒng)對通信設(shè)備的提取速度，并且使之上升到了100Mbps。以太網(wǎng)還提高了系統(tǒng)出現(xiàn)緊急問題時(shí)的處理效率并且增加了通信隔斷功能，從多角度提高了系統(tǒng)的整體性能。IP還設(shè)定了能夠整體查詢的標(biāo)準(zhǔn)地址，子站還匯集了可以選擇的創(chuàng)新系統(tǒng)，保留了最佳的備份選擇方式。對子站模塊來說，通信系統(tǒng)的構(gòu)造節(jié)約了相互之間轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)流程，所以主站模塊和子站之間就能夠緊密聯(lián)系。

3.2 組網(wǎng)配備的防雷

電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中包含了很多線路的連接點(diǎn)和多個(gè)不同通路，所以選取的光導(dǎo)纖維系統(tǒng)也配置了最好的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)性能。組網(wǎng)的本身具有非常優(yōu)良的功能，組網(wǎng)能夠任意配置出每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的輸送信號。還可以及時(shí)分析出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作情況，如果出現(xiàn)緊急問題組網(wǎng)就會(huì)以最快的速度找出故障原因并發(fā)出報(bào)警信息。在通常情況下，配置好的光纖端口加強(qiáng)了對端口的保障功能，避雷設(shè)施能夠放出靜電。另外，避雷設(shè)施在組建時(shí)還增加了電源系統(tǒng)的隔離功能，在根源上做好了安全保護(hù)措施，提升了避雷裝置的防雷性能。

3.3 傳輸必備的預(yù)留接口

TTU通信系統(tǒng)在組建時(shí)增設(shè)了FTU功能，需要有較為實(shí)用的通訊端口。TTU能夠儲(chǔ)存可以調(diào)取并運(yùn)用的數(shù)據(jù)信號。傳輸數(shù)據(jù)時(shí)遵循了原本的自動(dòng)化模式并節(jié)省整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)資金。針對光纖予以改進(jìn)、對光導(dǎo)纖維進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展、為以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)可以自動(dòng)選擇的系統(tǒng)，為了與接口對應(yīng)選取了RS485接口。改進(jìn)后的接口解決了以前需要接口之間互相交換的問題，同時(shí)也不需要準(zhǔn)備預(yù)先設(shè)定時(shí)用來修改簽署的文件。實(shí)際上，終端匯集信號可以依靠FTU來進(jìn)行，F(xiàn)TU具有搜查信息的功能。以太網(wǎng)輸送過程中還增設(shè)了異步要求，使通過的鏈接通路方便傳送信息。

3.4 發(fā)掘信道資源。

搜尋出能夠運(yùn)用的多種信道資源，能夠提高日趨完善的日常運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)。更多的信道資源能夠節(jié)約很多的物質(zhì)和資源。將無線通信組建在公用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的平臺(tái)上，能夠節(jié)省更多資金投入，通信也能夠更加完善公平，避免了模塊問題對整個(gè)系統(tǒng)造成的影響。同時(shí)也可以也為擴(kuò)大資源網(wǎng)絡(luò)添加便利。所以公共信道設(shè)備的可靠運(yùn)行還需要不斷完善提高，還可以與運(yùn)營商協(xié)議來組建出一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，以便更多資源開發(fā)利用。

4 結(jié)語

現(xiàn)代電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要開發(fā)與選擇出最優(yōu)質(zhì)的通訊系統(tǒng)，就要分辨光導(dǎo)纖維通信獨(dú)有的安全性能與可開發(fā)功能。目前光導(dǎo)纖維通信依然沒有完全被優(yōu)化，正處于開始發(fā)展的自動(dòng)化階段。要發(fā)展光纖通信就需要依靠新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，排查通信誤差問題并找出安全性能的影響因素。只有不斷地完善提高并發(fā)展創(chuàng)新通信技術(shù)，選取最佳的光纖材料來進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，提高整體系統(tǒng)內(nèi)的電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并且促進(jìn)自動(dòng)化水平的發(fā)展。