电力系统光纤通信工程的应用探究 陈程鹏

电力系统光纤通信工程的应用探究陈程鹏

发表时间：2018-09-11T15:22:56.687Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：陈程鹏

[导读] 摘要：光纤通信是通过光纤传输有效信息。

广东电网公司湛江供电局 524000

摘要：光纤通信是通过光纤传输有效信息。电力通信自动化主要是电网的商业操作和实现现代化管理服务。电力通信系统是由生产、运输、分发到最终消费的密切合作来实现一个完整的系统。其中光纤通信的操作对整个电网有至关重要的作用。随着社会各方面的不断更新和完善，电力通信系统也随着光纤技术不断完善的逐渐发展。本文就针对电力系统光纤通信工程的应用进行了探究。

关键词：电力系统；光纤通信工程；应用

1电力通信技术概述

目前，我国电力事业得到飞速发展，通信技术在电力事业中发挥着重要作用。对于高速电力而言，通信技术不仅仅能提供语音服务还能实施文件传输，电力通信技术能实现人机的有效控制，实现技术设备检修，诊断设备故障，实现列车指挥自动化。这也是高速电力重要标志之一。高速电力信号系统运用通信技术的特点主要表现在四个方面：①能促进通信技术与列车组织领域的有效融合；②充分贯彻了集散控制设计与综合集成设计的重要思想；③通信技术能确保高速电力调度为中心的质量保证；④采取了人机互补，优势互补的管理方法。总而言之，通信技术的应用从构思，实施到运行中均得到了有效应用，是实现安全检测，监测及诊断的有效手段，确保电力的有效运行。在电力通信技术中，光纤起到重要作用，光纤主要由纤芯/包层/涂层，三个部分构成，在实际应用中，利用纤芯与包层折射率的不同，来对数据实施传输工作。经笔者了解，目前在我国电力通信工程中，单模光纤运用率相对较高。随着我国科技领域的发展，光纤技术自19世纪中期~21世纪，得到了较大发展，容量提升了上万倍。

2光纤通信技术

光纤通信是以光纤作为传输通道，利用光作为信息载体的通信方式。因为由玻璃材料构成的光纤是绝缘体，所以不用担心接地形成的回路；由于光纤间的串绕较小，光波在传输时，不会由于光信号泄漏而使信息被窃听；光纤纤芯以及由多光芯组成的光缆的直径都很小，所以光纤通信的传输系统所占用的空间较小。在光纤传输系统中，光波频率比电波频率高出很多，而光纤作为传输介质的损耗又比同轴电缆或导波管低很多，所以光纤传输的容量是微波通信的几十倍。

2.1电力通信系统中的常用光纤

2.1.1光纤复合地线

光纤复合地线是指在电力传输线路中，地线中含有一定的光纤单元，这种光纤单元不仅具备地线的作用，而且还有光纤的优点，使用起来非常可靠，而且不需要特别的维护。但是，光纤复合地线还有一个非常大的缺点，就是投资额非常大。这样的光纤比较适用于新线路的建设和旧电路的更新。

2.1.2光纤复合地线

所谓光纤复合地线就是将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。光纤复合地线充分利用了电力系统的线路资源，有效避免了与外界之间的矛盾，是一种在电力通信系统中出现的新型光缆。

2.1.3自承式光缆

自承式光缆分为金属自承式光缆和全介质自承式光缆。金属自承式光缆结构简单，、成本低，在电力系统的应用中不需要考虑短路电流和热容量等，因此金属自承式光缆的应用非常广。全介质自承式光缆质量轻、直径小，而且是全绝缘结构，同时还具有相当稳定的光学性能，能够大量减少停电的损失，可以说是特种光纤。

2.2电力光纤通信网的组网技术

2.2.1波分复用技术

所谓波分复用技术就是指将许多不同波长的光信号复合到同一根光纤上通过，再进行传输的技术。在光纤传输的过程中，根据光波的波长将光纤的低损耗窗口进行划分，将一个信道划分成若干个信道，将光波视为信号载波，然后将不同波长的信号合并到一起，送入到同一根光纤中进行信号的传输。在信号的接收端，再将不同波长的信号分开。不同波长的载波信号是相互独立的，在一根光纤中能够实现多路光信号的传输。如果将两个方向的信号安放在不同的波长进行传输，就实现了双向的传输。由于两个相邻的波峰之间的间隔不同，波分复用技术又被分为密集波分复用技术和粗波分复用技术，密集波分复用技术能够实现对高容量信息的传输，是新型网络构建的最佳手段。

2.2.2同步数字技术

同步数字体系是一种集复接、交换，以及线路传输等为一体的、并由网络管理系统统一操作的信息传输网络。同步数字技术对数位信号提供一定的等级，通过复用和映射方法，把低级的同步数字技术转化为高级的同步数字技术，在实现了网络同步传输的同时，还大大提高了网络的速度，增加了网络利用的效率。同步数字技术有效地将复接和分接技术简化了，使通信网络的灵活性和可靠性得到了提高。同步数字体系就是一套自我保护体系，能够使电力通信的可靠性要求得到满足，不仅提高电力通信的传输能力，而且安全性也较高。

3光纤通信技术在电力系统中的应用

3.1准同步数字系列（PDH）

基于对电力光纤技术的研究，我国可以追溯到20世纪末，在这个阶段，我国主要以北京为首个试验对象，成功研制出12km光纤。同期，我国首次在大秦电力采用到PDH（准同步数字系列）技术，这也是我国电力行业从传统通信模式向光纤通信模式转变的重要标志。PDH技术能实现在短时间内对电力通信系统中各种安全隐患实施修复，确保我国电力通信系统的有效运行。

3.2同步数字体系（SDH）

与PHD技术相比，SDH技术则更加完善，在一定程度上弥补PHD技术的不足。SDH技术具有显著优势：①SDH技术具有良好的兼容性，不仅能兼容PDH，还能兼容新的信号。②SDH技术的应用能确保网络的稳定性，且便于检查与调整。③与PHD技术相比，SDH技术自我管理能力更强，能确保电力通信系统的有序运行。④SDH技术能实现自我完善，在实际应用中，若网络信号中断，待其修复后，则可继续使用。SDH技术最初应用在电力中，在一定程度上推动了我国电力通信的创新发展，然而随着社会的进步，SDH技术也逐渐呈现出诸多不足。目前，光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55μm波长区损耗可低到0.18dB/km，比已知其他通信线路损耗都低得