浅析电力系统调度自动化中光纤通信的应用

浅析电力系统调度自动化中光纤通信的应用

发表时间：2017-09-07T16:11:18.567Z 来源：《电力设备管理》2017年第7期作者：张兆克

[导读] 随着电力系统规模逐渐增大，电力通信网也由此诞生。最初，电力通信网采用微波通信的方式。

国网河南方城县供电公司河南南阳 473200

摘要：随着我国经济的快速发展，光纤通信系统也得到了巨大的发展空间，并实现了自身的最大化价值。光纤通信技术的信息传递是

通过光的载波为途径，并由一系列机构组合成统一的系统，其中包括光端机、光缆和电端机等。同时，光纤通信的组网方式十分灵活，能够有效拓展网络的多种结构，将信息进行快速传输。本文就电力系统调度自动化中光纤通信的应用进行分析。

关键词：光纤通信技术；电力系统；调动自动化

1电力通信的发展历程

随着电力系统规模逐渐增大，电力通信网也由此诞生。最初，电力通信网采用微波通信的方式。随着电力系统的不断发展，电力通信

的业务量随之增加，微波通信的缺点也日益暴露出来。微波通信具有容易受到干扰，宽带较小，稳定性差等特点，这些特点导致微波通信无法满足电力通信系统的要求，通信技术的改革迫在眉睫。此时，光纤通信技术得到不断发展，在实际应用中光纤通信的优点越来越明显。光纤通信技术具有稳定性强、安全性高、保密性好、损耗小的特点，这些优点符合电力系统快速发展的要求，满足了电力通信日益增长的业务量。在电力通信中，光纤通信逐步取代了微波通信方式，现如今已占据主导地位。

2光纤通信技术的特点

2.1抗干扰能力较强

由于光纤原材料主要是由具有绝缘性的石英材料制作而成，所以具有很强的抗干扰能力。一方面，石英材料比较稳定，具有较强的抗

腐蚀性；另一方面石英是绝缘材料，所以不受电磁、雷电以及太阳黑子活动的干扰。除此之外，光波还能抵御一些人为释放的电磁干扰。如果将光纤与高压输电线采用平行架设的方式，还能构成复合型光缆，有利于电网调度自动化的顺利开展，减轻电磁脉冲效应对通信的影响。

2.2通信容量大

光纤通信技术的传输容量主要与传输带宽、调制方式有关。由于光源的调制特性，决定了其与铜线、电缆相比具有更大的通信容量。

另外，光纤通信技术还有许多手段可以进一步减少在传输过程中信息的损耗，解除信息容量的限制。

2.3降低损耗

目前，市场上的商品石英光纤损耗都比较低，其在传输上产生的损耗也比其它传输介质要低。随着未来通信技术的不断发展，非石英

系统会越加广泛，其会更大程度降低光纤的损耗，这也是未来光纤通信系统的发展方向。光纤系统可以跨越更大的无中继距离，减少了中继站的数目，可以降低光纤通信系统的整体成本和复杂程度。

2.4良好的保密性能

在电波的传输过程中，传输通道会因为电磁波泄露而产生信息被窃听的可能，其保密性能较差。而光波在光纤中传输，光信号因为光

波导结构起到了良好的保护作用，任何可能被窃取的光射线都会被环绕光纤上的包皮完全吸收，同时还能避免因为串音带来的困扰。

3电力系统调度自动化中光纤通信技术的应用

由于电力通信业务量的日益增长，供电单位对供电系统可靠性要求也越来越高。各种有关的电力信息需要更为可靠、稳定、安全的传

输中介，电力系统通信面临着前所未有的挑战。此时光纤技术不断发展完善，并得到广泛的关注和认可。光纤通信技术的可靠性、实时性、有效性等特点正好符合了电力通信系统的要求。因此，光纤通信技术也就成为了电力信息系统的关键技术。

3.1光纤通道的配置方式

电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中，信息的采集和传输是其正常运行的关键因素，因此光纤

通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活，大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点，光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络，并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多，为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现，大多数企业采用双光纤环路自愈网，并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时，断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径，实现自愈功能，为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。

3.2光纤通信有利于保护输电线路

供电单位作为一个特殊的部门，对电网可靠性的要求极高，因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时

高效的反应，快速切除，及时解决故障，绝不允许出现任何纰漏，继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护，其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时，高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换，可以甄别出是本线路故障还是区外故障，并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作，在甄别出是区内故障时，快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性，容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。

4电力系统光纤通信技术的发展前景

随着光纤通讯技术、网络技术的飞速发展及其在变电站自动化系统中的不断深入应用，用数字通讯手段传递电量信号，用光纤作为传

输介质取代传统的金属电缆，构成网络通信的二次系统是智能变电站的必然选择——智能化变电站已经是一种必然的趋势，智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸，是信息采集、传输、处理、输出过程完全实现数字化的变电站，这就对光纤通信提出了更高的要求。目前，智能化的一次设备（如光纤传感器、智能化开关等）、网络化的二次设备、符合IEC61850标准的通信网络和自动化的运行管理系统，是智能变电站最主要的技术特征。

智能变电站融合了变电站自动化、光纤通信技术、地理信息系统、SCADA等技术，并兼容微网和虚拟电厂；在控制中心授予的权限范

围内进行控制和建模。其技术成熟度需要在兼容综合自动化变电站技术的基础上，实现应用上的平稳发展和重点技术突破，逐步达到完善。调度自动化是电网现代化的必然趋势，是优化配电网络结构、简化保护和运行管理程序、提高供电可靠性和电能质量的有效措施。而在调度自动化系统的传输技术上，光纤以其传输具有容量大、传输频带宽、信号传播速度快、抗干扰能力强等突出优势将成为该系统的必