光纤通信在电力调度自动化中的运用分析张城玮

光纤通信在电力调度自动化中的运用分析张城玮

张城玮

国网新疆电力有限公司喀什供电公司新疆喀什844000

摘要：随着社会经济的发展，我国的用电量不断增加，在人们的生产生和中电力资源是非常重要基础性资源。在社会科技得到极快发展的现在，我国人民生活对于电力资源的需求也越来越大，各种家用电器和电子产品的使用都使得人们对于电力配置的容量、速度等都有了更高的要求。随着我国的通信科技进一步发展，光纤通信技术得到发展，在人们的生活中开始发挥重要作用，在电力调度自动化中也发挥着作用。光纤通信技术现在已经逐渐取代了原本的通信方式，在电力调度自动化中得到应用，为提高传输质量和安全提供了保障。所以本文就针对光纤通信的优势及其在电力调度自动化中的应用进行探讨。

关键词：光纤通信；电力调动；自动化；应用

引言

随着社会经济的发展，各行各业对电力资源的需求量也越来越大。为了确保人们的用电需求，在电力系统调度自动化中需要引入传输速率和质量较高的通信技术。光纤通信技术相比较传统的通讯技术，传输的频道较宽，单位时间内通信量较大，在电力系统调度自动化中的应用日渐广泛。它不仅确保了电力系统调度的稳定性和完全性，而且提升了电力系统调度的工作效率。因此，研究分析光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用具有重要的现实意义。

1光纤通信技术的概念

光纤通信技术就是一种传输信息的通讯方式，其信息传输的载体主要是光导纤维和光波。相比于其他一般的通信系统，光纤通信网络系统在载波频率上有非常明显的特点，其光波的载波频率要高出微波载波频率很多，比如微波的载波频率范围为1GHz～10GHz，而光波拥有高达100THz的载波频率。发送、接收、光缆和中继器是四个构成光纤通信系统的主要部分，如图1所示。

光纤通信系统进行一次完整的通信，流程如下：待发送和传输的图像、文档、语音等在发送端通过一系列的转换处理变成电信号，电信号的输入方式不固定，有类似视频信号的模拟信号模式，也有类似PCM信号的数字信号模式，完成电信号输入后，经过调制器转变为对应的电流信号，再将其注入光源，一般情况下光源为半导体激光器（LD）和发光二极管（LED），从某种程度而言这个也是一个强度调制的过程，即反复的光/电变换。阶跃多模光纤、单模光纤以及梯度（渐变）多模光纤这三种是最为常用的光纤种类，由于单模光纤的信号传播衰减性极小，且其他方面的传送性能良好，因此在这三类中应用率更高的是单模光纤。光电检测器，一般为APD雪崩二极管和PIN光电二极管，其位于信号接收端，负责直接检测输入的光信号，检测通过后再将光信号转换为对应的电流信号，这个阶段的电流信号会被反复的进行放大和再生处理，因为所有信号在传输过程中都会出现不同程度的波形畸变或者能量损耗，所以要通过对电流信号的反复处理对其进行弥补，在保证输出信号与原始信号一致后，就代表着完成了一次完整的通信。

2光纤通信技术的优势

2.1通信容量大

相比较传统的通信技术，光纤通信技术的通信容量较大，其主要原因是在传输过程中，光纤的传输频道比金属的传输频道要宽。光纤可以分为密波和粗波两种，当在电力系统调度自动化中应用光纤粗波传输时，可以利用同一个光纤，实现16条不同线路的输电业务。当在电力系统调度自动化中应用密集波时，虽然传输的波长较多，但是传输速率大大提升，甚至高于粗波传输速度的几十倍。

2.2原材料丰富

光纤通信中光纤的主要原材料是石英，也就是砂子，在自然界中是能够随时获得的，原材料丰富，提取较为简单，所以制作光纤的成本也就比较低廉。但是传统的电缆传输就需要通过冶金技术制作，成本比较高。

2.3抗干扰能力强

在光纤的组成原材料中，金属物质含量较低，因此光纤具有较好的绝缘性能，很难受到一些外接因素的影响，例如雷电、电磁干扰、太阳黑子等；除此之外，电力系统周围的高压设备、电气化的铁路旁的馈电线等电器，在产生异常波动时，也不会影响光纤的正常通信工作。在光纤通信技术实际应用过程中，技术人员还可以通过增加电力导体或者高压输电线对光纤进行合成，进一步加强光纤的抗干扰能力。

3光纤通信技术在电力调度自动化中的应用

3.1维护电力系统运行调度

整个电力系统是由发电厂、输变电系统和配电系统组成的，想要保证电力系统的安全性和稳定性就要保证信息收集和传输的安全稳定，所以光纤通信在其中发挥着重要的作用。在现代的电力调动自动化系统中，对于智能化都有比较高的要求，所以在电力调度中需要建设适当的光纤网络并进行连接，然后进行资源传输和共享。在实际的电力调度中，由于节点较多的问题，很多的单位都应用了双光纤环路自愈网进行避免，使其具备自动切换和自愈的功能，保证电网运行的稳定性。

3.2输电线路的有效保护

随着人们对电力资源需求量的越来越大，对电网运行的可靠性的要求也越来越高。当电力系统出现故障时，必须第一时间采取有效的智能化操作，进行问题的解决，避免引起电网系统出现问题，在这其中继电保护的重要性尤为突出。此外，纵联保护作为电网保护的另外一种保护措施，当电网出现故障时，位于高压线路两端的保护设备，可以快速的对故障信息进行交换，从而判断故障发生的区域是在线路上还是在区外，与此同时，根据判断的结果自动化的采取有效的措施进行问题的排除。如果判断产生故障的区域属于区外，则系统不执行任何操作。而如果判断产生故障的区域在线路上，则联动采取保护措施，对故障进行切除。在这个运行过程当中，利用光纤通信技术的高传输性能和良好的抗干扰性能，可以更好的实现电力系统的电流差动保护的应用。

3.3光纤通道的配置方式

对于可能面对的环路上出现较多节点的情况，该供电公司为了避免光端设备或者光缆出现故障导致整个通信被终端而采用了双光纤环路自愈网，将具有自愈功能的光纤收发器安装与环网上的每个站点。某供电公司主要使用12芯光缆，除开特殊情况只是选用2芯用作综合信息通道，所以在一个光缆线中就组成了A、B两个完全独立的通信环网，A环和B环分别传输不同的内容的通信报文。分站同时接收来自A环和B环的信息，光端设备只选择其中一个环路的信号传送给RTU。主站由一个串行口发送信息，同时在A环与B环里传送，由两个串行口分别接收A环和B环的信息。

4光纤通信未来的发展趋势

随着科学技术的不断进步，光纤通信技术也在不断地发展过程中。在电力系统调度自动化中应用光纤光纤通信技术，已经成为未来电力系统的主要发展方向。现阶段，随着智能化技术的普及，电力系统在进行信息传输的过程中，已经初步实现了数字化传输。这对光纤通信技术提出了更高的要求，只有不断的积累经验，并进行积极的改进和创新，才能确保电力系统调度自动化的有效运转，推动电力系统的安全稳定运行。

结语

总而言之，随着电力资源需求量的越来越大，电力系统调度自动化的重要性越来越突出。将光纤通信技术应用于电力系统调度自动化中，让自动化调度拥有了可靠性高的技术支撑，与此同时光纤通信技术的一些优势，比如可靠性和安全性也在电力系统中得到了淋漓尽致的体现，对于广大企业和用户而言，最大的益处是供电可靠性提升、供电质量也有了保障。

参考文献:

[1]杜鹏锐.综述光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].通讯世界，2015（22）：188.

[2]施俊国.浅谈光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].数字技术与应用，2010（7）：45~46.

[3]屈海兵.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用研究[J].工程技术：文摘版，2016（9）：00246.