电力光纤在继电保护中的应用参考文本
试析光纤通信技术在继电保护中的应用 罗斌
试析光纤通信技术在继电保护中的应用罗斌摘要:光纤通信技术在电力系统继电保护领域中的应用也越来越广泛,用光纤通道也成为信息传输的主要通道和手段,具有运行可靠性高、抗电磁干扰能力强、传输容量大等诸多特点。
本文作者分析了光纤通信技术在继电保护中的应用。
关键词:光纤通信技术;继电保护;应用0、引言在我国电网规模不断扩大和电网结构日趋复杂的背景下,我国采取了多种有效措施或技术手段来加强对电力系统的保护,以形成一系列成熟、可靠的电力系统保护体系。
光纤通信技术由于具备网络安全、容量大、速度快、传输损耗低等特点,在通信等服务行业中得到了广泛应用,在电力发展领域中,光纤通信技术的合理提出对构建平稳、高效的电力保护系统具有重要意义,同时对电力资源的充分利用、电力系统服务水平的提升等也起到积极的促进作用,故电力部门应对该技术的发展和应用予以高度重视。
1、光纤通信在电力系统继电保护应用原理光纤通信在电力系统继电保护中的应用主要基于光纤通信良好的信息传输性能,即,电力系统运行中某电力元件发生故障,给电力系统稳定运行造成不良影响时,可将警告信息及时传输给值班人员,或直接触动断路器跳闸切断电路,保证电力系统安全运行。
光纤通信信息传输方式应用的主要技术有波分复用技术、频分复用技术,其中波分复用技术指在一根光纤中传输多个波长不同的信号,使得光纤通信容量大大提升,光纤通道资源得以充分利用,尤其光信号大容量、长距离传输,一定程度上降低电力系统继电保护运行成本。
频分复用技术指将传输信道总带宽划分多个子频带,在子频带中进行信号传输。
频分复用技术中的信号以并行方式传输,不必考虑各路信号传输中的延时问题,一定程度上扩大了频分复用技术应用范围。
2、光纤通信技术在继电保护中的应用优势2.1 抗干扰能力强光信号的特点之一,就是可以在系统有故障时避免电磁方面出现的干扰,有很好的防止雷电效果,所以,光纤通道通常使用在继电保护通道当中。
2.2 误码率低由于传输质量很高,所以误码率低,通常在10%以下。
试析光纤通信技术在继电保护中的应用
试析光纤通信技术在继电保护中的应用发布时间:2021-09-06T11:42:15.537Z 来源:《科学与技术》2021年12期作者:王冬[导读] 随着科技的不断创新,电力行业的发展越来越好。
电力通信网王冬国网山西省电力公司晋中供电公司,山西晋中 030600摘要:随着科技的不断创新,电力行业的发展越来越好。
电力通信网络只有保持高容量和高可靠性才能满足当前的应用需求。
此外,由于光纤通信具有容量大、通信质量好、可靠性高等优点,给人们在电力通信中带来了极大的方便,而光纤的应用优势使其成为未来通信发展的主要手段。
关键词:光纤通信技术;继电保护;应用引言光纤通信属于一种新兴的信息传输技术,在推出之后便立即获得了社会各界的广泛关注,其发展也被国家与行业给予了充足的重视。
就目前情况来看,光纤通信标志着全球信息技术的改革创新,经过几年发展后,光纤通信技术也变得更加复杂多样,可以为信息网架构面貌的改善提供助力,同时还能很好地促进现代信息社会通信的进一步发展,有着非常广阔的发展前景。
1光纤通信特点光纤通信是将光波作为载波,以光导纤维作为传输媒介进行传输。
在信息技术高速发展环境下,由于光纤技术优势十分明显,被应用到很多的行业领域中,主要是因为其存在以下几方面特点: 1.1传输速度快,通信容量大在电力通信系统中存在非常复杂的网络结构,而系统中也具有多种类型的设备。
由于设备之间的信息转换方式差异,会影响电力通信效果。
光纤通信技术具有传输速度快、带宽大的优点,能有效缓解电力通信的压力。
此外,光纤通信技术还具有通信容量大的优点,在使用光线传输信息过程中,其传输速度不仅非常快,传输的容量也非常大。
因此,在信息化背景下,为提高信息传输量,应用光纤通信技术具有一定意义。
1.2损耗低光纤不仅具有损耗低的特点,也具有超长的中继距离,合理应用此特点,减少通信线路中基站数量,可以降低投入的成本,提高电力通信网运行效率,对增强通信质量也具有重要作用。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用
光纤通信在电力系统继电保护中的应用摘要:随着社会的发展,人们的生活节奏越来越快,对高速网络的需求越来越大,越来越多地采用了光纤作为传输信道。
同时,由于其市场价格持续降低,使得光纤通信在电力系统继电保护中的应用越来越广泛。
就此本文从光纤通信的现状以及组成特点为切入点,重点分析光纤通信在电力系统继电保护中的应用特点、方式以及问题,以期望对今后的继电保护工作有一定的帮助。
关键词:光纤通信;继电保护;电力系统;应用引言电力市场的快速发展给电力系统的安全和稳定带来了严峻的挑战。
110 KV及以上的输电线路,其具有高电压、高传输能力,若发生故障,将会对电网的整体安全、稳定、危害人类的生命和财产造成极大的损害。
继电保护是电力系统的一个重要组成部分,它是保证电力系统安全、防止和限制大规模电网断电的基本、重要和有效的技术措施。
在继电器设备中,保护信号的物理传输信道有很多种,如功率线载波,微波,光纤等。
其中,光纤信道因其不惧高电压和闪电的干扰,可靠性高,传输容量大,损耗小,是目前电力系统继电保护中最理想的传输手段。
1 光纤通信系统1.1光纤通信现状及展望光纤网络传输性能可靠,稳定性好,保护性能好,充分满足了保护设备对信道可靠性的需求。
廊坊电力光纤网目前使用的 SDH传输装置是以电时分多路复用为基础,具有较强的防护和恢复能力,且时延不变。
但是,由于电时分多路技术在提高传输能力方面存在着一些局限,使得它越来越难以适应电力市场的需求,所以将现有的电时分多路转换为多路复用将成为今后电力系统发展的趋势。
如果在同一光纤中同时传送多个不同波长的光学信号,可以大大增强光纤的传输性能,这就是 WDM技术的基础。
WDM技术的最大优点是充分利用了光纤的宽频特性,使其可以迅速扩大到几百倍。
WDM技术在电力系统中得到了广泛的应用,在超高压和长距离传输中得到了广泛的应用。
1.2光纤通信系统的基本组成光纤通信指的是通过光纤将光波中的信息传送出去,从而实现通信。
分析继电保护中光纤通信技术应用
分析继电保护中光纤通信技术应用摘要在继电保护过程中,光纤通信技术的应用能够发挥良好的作用,使电力系统得以在短时间内完成保护任务。
光纤通信技术在应用过程中主要将数字信号转换为光波信号,然后将光波信号传输给保护装置。
基于此,本文对继电保护中光纤通信技术应用进行了深入分析。
关键词继电保护;光纤通信技术;应用策略引言随着经济的发展,对电力的需求不断提高,对电力系统稳定性的要求也越来越高。
继电保护被认为是电力系统的重要组成部分,直接妨碍电力系统的稳定运行。
安全。
光纤通信技术是继电保护系统中不可缺少的技术,得以在继电保护系统中发挥重要作用。
一、光纤通信技术在继电保护中的应用优势1、信息传输能力强在继电保护过程中,由于某些因素的影响,保护装置需要传输信息,但鉴于信息传输的过程会受到某些因素的影响,因此,在实际应用过程中,为了提升继电保护效率要求采取使用光纤通信技术,从而提升信息传输的效率。
在光纤通信技术的应用过程中,能够增强信息传输的能力。
首先,光纤通信技术能够将电力系统中的数字信号转换为光波信号,能够增强继电保护装置的信息传输效率。
其次,光纤通信技术在电力系统中的应用还能够做到数字信号、模拟信号等各式各样类型信息的传输。
在应用光纤通信技术的过程中,不仅能够对信息进行有效的处理和传输,而且能够对继电保护装置的信息进行处理和传输。
最后,在实际应用过程中,还能够将继电保护装置中的模拟信号转换为数字信号,使得继电保护装置中的数字信号能够得到有效的处理和传输。
2、抗干扰能力强在继电保护过程中,光纤通信技术主要采取使用光纤作为是介质来做到信号传输,同时能够有效提高传输距离。
这一优势的应用能够在一定程度上得到提升。
抗干扰能力强,保证继电保护装置能在强抗干扰环境下正常工作。
另外,借助光纤被认为是信号传输的介质,还能够提升信号传输过程中的安全性。
随着时间的推移人们对电力系统运行稳定性要求的不断提高,需要采取多种方法来保证电力系统运行的稳定性。
电力系统保护中的光纤技术运用
电力系统保护中的光纤技术运用一、光纤的基本原理光纤是一种以光的反射和折射为传输媒介的通信线路。
其基本原理是利用光的全内反射和折射来在中心的光学纤芯中传输光信号,通过不同的折射率,可以实现光的全内反射。
光纤的结构一般由光学纤芯、包层和外护套三部分组成。
光纤通信工作原理:利用半导体激光器产生经发射机发射出的光信号,通过光纤传输到接收机,再经过接收机将光信号转换成电信号,最后由电信号输入到终端设备中。
二、光纤在电力系统保护中的应用1. 提高保护系统的可靠性在传统的保护系统中,采用的多为传统的电缆传输方式,存在信号传输速度慢、抗干扰能力差等问题。
而光纤具有传输速度快、信号衰减小、抗干扰能力强的优点,能够有效提高保护系统的可靠性。
2. 实现保护系统的远程监测和控制由于光纤传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强,因此可以实现对电力系统保护设备的远程监测和控制,及时获取系统运行状态并采取相应的措施,提高保护系统的灵活性和响应速度。
3. 改善保护系统的信息传输安全性光纤传输信号基于光学原理,不易被窃听和干扰,可以有效改善保护系统的信息传输安全性,保证系统运行的可靠性和稳定性。
光纤技术可以实现对电力系统保护设备的智能化控制和管理,通过数据的采集、传输和处理,可以实现对保护系统的智能化诊断、分析和预测,提高保护系统的智能化水平。
三、存在的问题与挑战尽管光纤技术在电力系统保护中有着广泛的应用前景,但也面临着一些问题和挑战。
1. 技术成本较高相较于传统的电缆传输方式,光纤技术的施工和维护成本较高,需要在设备的选择、安装和维护方面进行更多的投入。
2. 技术标准不完善目前光纤技术在电力系统保护中的应用还缺乏统一的标准和规范,这给光纤技术的推广应用带来了一定的难度。
3. 光纤的光缆敷设受限光纤的光缆敷设受到地形、环境和施工条件等因素的限制,在一些特殊环境下可能会存在一定的困难。
4. 技术的安全性和可靠性问题在实际应用中,光纤技术的安全性和可靠性问题也需要得到高度重视,避免出现意外事故和设备故障。
光纤通讯在继电保护的应用
光纤通讯在继电保护的应用摘要:现如今,光纤通道已在继电保护中得到应用。
光纤通信具有抗干扰性能强、传输容量大的特点。
在继电保护中应用抗干扰性能强这一特点,可以有效提高装置的安全性和可靠性;而传输容量大这一特点的应用有助于新的保护方式的发现,也有助于催生出新的保护原理。
本文介绍了光纤通信的产生和发展概况,从四个方面对光纤通讯在继电保护中的应用进行了分析和阐述。
关键词:继电保护光纤保护信号光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重大革命。
1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表论文,表示低损耗的光纤可以运用在通信中,从此出现光纤通信。
1970年,损耗为20dB/km 的光纤由美国康宁公司成功研制出,从此开始了光纤通信时代。
1977年,美国在芝加哥相距7000米的两个电话局之间首次成功进行了光纤通信试验。
1981年,成功实现了两电话局之间使用1.3微米多模光纤通信系统,这是第二代光纤通信系统。
1984年,出现1.3微米单模光纤通信系统,这是第三代光纤通信系统。
80年代的中后期,1.55微米单模光纤通信系统实现,这是第四代光纤通信系统。
用光波分复用提高速率,用光波放大增长传输距离的系统,这是第五代光纤通信系统。
在新的系统中,相干光纤通信系统得到应用。
一、光纤通道与接口现如今,在继电保护中,光纤通道已经广泛应用。
光纤继电保护是由光纤通道构成的一种保护。
光纤通道主要由光发送器,光纤和光接收器这三个部分组成。
1、光发送器。
光发送器可以把电信号转化为光信号,一般情况下,由砷化镓或砷镓铝发光二极管或铝石钕榴石激光器构成。
发光二极管的使用寿命很长,是一种不仅简单易用,而且可靠性强的电光转换元件。
2、光接收器。
光接收器可以把光信号转化为电信号,一般情况下,由光电二极管构成。
3、光纤。
光纤具有传递信号的作用。
光纤是由一种特别细的空心石英丝或玻璃丝组成,光可以在其中传输。
光纤通道的容量很大,因而大量的有色金属材料得以节省下来。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用王明勋
光纤通信在电力系统继电保护中的应用王明勋发布时间:2021-09-28T06:20:09.921Z 来源:《防护工程》2021年14期作者:王明勋[导读] 光纤通信作为新时代一种快速的通信手段,不仅在人们的生活工作中保障了电力系统的正常运行,而且在电力系统继电保护中也发挥着相当重要的作用。
光纤通信技术的应用使得长距离的信息传输容量和传输稳定性得到了极大的提高。
在电力系统继电保护中推广使用光纤通信是通信网络未来发展的必经之路。
因此,随着电力系统的升级和发展,电力企业的相关部门需要切合实际去做好电力系统的设计和规划,并且不断加强光纤通信在电力系统继电保护中的应用,从而不断保障电力系统的安全性能,带给用户更好的体验。
王明勋身份证号码:37112119930323xxxx摘要:光纤通信作为新时代一种快速的通信手段,不仅在人们的生活工作中保障了电力系统的正常运行,而且在电力系统继电保护中也发挥着相当重要的作用。
光纤通信技术的应用使得长距离的信息传输容量和传输稳定性得到了极大的提高。
在电力系统继电保护中推广使用光纤通信是通信网络未来发展的必经之路。
因此,随着电力系统的升级和发展,电力企业的相关部门需要切合实际去做好电力系统的设计和规划,并且不断加强光纤通信在电力系统继电保护中的应用,从而不断保障电力系统的安全性能,带给用户更好的体验。
关键词:光纤通信;电力系统;继电保护;应用引言当前电力系统通信网规模较大,发展较为完善,而且作为电力系统的组成部分,除了承载较多的通信业务,其还承载着一些关于电力的保护以及市场需要的宽带数据等。
所以只有电力通信网络保持较高的稳定性、可靠性,才能确保整个电力系统的管理工作正常进行,而光纤通信则满足这个要求。
所以其被广泛应用在电力通信网络中,有效推动了电力行业的发展。
基于此,文章针对光纤通信在电力系统继电保护中的应用展开研究,以供相关人士参考。
一、智能变电站继电保护的现存问题(一)外界因素影响由于电力系统中智能变电站所占据的范围渐渐扩大,客观上要求相关技术人员秉持实事求是的工作原则,以保证智能变电站作用正常发挥为前提条件,灵活运用光纤通信技术,提高变电站作业效率。
浅析光纤通信在电力系统继电保护中的应用
浅析光纤通信在电力系统继电保护中的应用摘要:随着通信技术快速发展和智能电网的深入推进,光缆网络已成为电力系统的重要组成部分,支撑着电力生产中调度、保护、统一视频、营销、信息等多种业务的传输。
本文简要介绍了光纤通信的原理、特点和优势,对目前电力系统中的三种继电保护传输通道进行比较,详细分析了专用纤芯和2M复用的技术原理,给出了保护通道的建设建议,旨在为电力通信、自动化的运维人员提供些许帮助。
关键词:电力系统;光纤通信;继电保护;传输通道;自动化1光线通信的概述光纤通信是指以光波为载波,以光导纤维作为传输媒介的一种通信方式,其将原始信号(语音、视频等)在发送端转换为电信号,然后调制到激光器发射的光束上,使光的强度随电信号参数(幅度、频率、相位)的变化而做出相应变化,并在光纤中通过全反射进行传输。
在接收一端,光信号由检测器接收并且将其变为电信号,通过解调而恢复成原信号。
从1967年华人科学家高锟提出光纤通信的概念,1977年第一条商用光纤在芝加哥实施,经过40余年的快速发展,光纤已经成为目前最主要的信息传输媒介。
光纤通信在电力系统的应用也非常广泛,相比传统的通信技术,光纤通信作为继电保护的传输通道,具有更高的可靠性、安全性和稳定性。
2光纤通信的特点及优势光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点,一经问世便得到应用并迅速发展。
(1)传输容量大光纤可利用的带宽约为50000GHz,一对光纤能同时传输24192路电话,如果再结合波分复用技术,同一根光纤的传输容量还能增加上十倍。
(2)抗干扰及保密性好光纤是绝缘材料,不受高、低频电磁场的干扰和破坏,也不会产生感应电流、电压,在传输信息时不会收到外部环境的干扰,外部也无法对光纤中的信息进行窃听和篡改。
(3)损耗低,中继距离长目前实用石英光纤的损耗低于0.2db/km,比其他任何传输介质的损耗都低,通过SDH设备的中继,光缆的传输距离可达数百公里。
电力系统保护中的光纤技术运用
电力系统保护中的光纤技术运用【摘要】本文主要探讨了光纤技术在电力系统保护中的应用。
在引言中,分析了光纤技术在电力系统保护中的重要性以及其发展历程。
接着,正文部分详细介绍了光纤传感器、光纤通信系统、光纤测温技术、光纤光栅技术以及光纤故障诊断技术在电力系统保护中的运用和作用。
结论部分展望了光纤技术在电力系统保护中的前景,并提出了技术不断创新对电力系统保护水平提升的影响。
本文旨在强调光纤技术在电力系统保护中的关键作用,为推动电力系统保护水平提升提供了有效解决方案。
随着科技的不断进步和光纤技术的持续发展,相信电力系统保护领域将迎来更加美好的未来。
【关键词】电力系统保护、光纤技术、光纤传感器、光纤通信系统、光纤测温技术、光纤光栅技术、光纤故障诊断技术、前景展望、技术创新、提升水平。
1. 引言1.1 电力系统保护中的光纤技术运用的重要性电力系统保护中的光纤技术运用起着至关重要的作用。
随着电力系统的发展和扩大,对系统的安全和可靠性要求也越来越高,而光纤技术的应用能有效提高电力系统的保护水平。
光纤技术具有高速传输、抗干扰等优点,可以实现对电力系统各环节信息的快速准确传输,保证系统运行的实时性和可靠性。
光纤传感器在电力系统中的应用可以实现对系统参数的实时监测和故障诊断,及时发现问题并采取措施,从而保证系统的稳定运行。
光纤通信系统的应用可以实现对电力系统各个部分的联通和信息交换,提高系统的整体运行效率和管理水平。
光纤技术在电力系统保护中的重要性不言而喻,其运用将为电力系统的安全稳定运行提供有力支撑。
1.2 光纤技术在电力系统保护中的发展历程为了了解光纤技术在电力系统保护中的发展历程,我们首先要了解光纤技术的起源。
20世纪60年代,人们开始意识到光纤在信息传输领域的巨大潜力,逐渐引起了学术界和工业界的广泛关注。
随着光纤技术的不断发展,其在电力系统保护中的应用也日益增多。
在上世纪80年代,光纤传感技术开始在电力系统保护领域崭露头角。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用研究
光纤通信在电力系统继电保护中的应用研究摘要:现阶段,我国电力系统应用日益广泛,生产生活对于电力系统运行稳定性要求随之增多,而光纤通信在电力系统继电保护方面的大量应用,能够有效提升继电保护效果,因此有必要加强相关研究。
本文首先阐述光纤通道组成、优点及光纤保护类型,然后解析光纤通信在电力系统继电保护中的应用原理,最后提出相关应用要点,以期为提出光纤通信应用质量提供一定参考。
关键词:光纤通信;电力系统;继电保护;光纤通道;光缆引言:随着我国电网规模的不断扩大,电力系统逐渐完善,但电网结构也随之越来越复杂。
在电力通讯系统中,光纤技术以其独特的优势得到了广泛的使用,光纤技术在电力继电保护中的应用,提高了电力系统的稳定性,提高了电力系统的服务质量,对电力部门具有十分重要的现实意义。
一、光纤通道组成、优点及光纤保护类型1.1光纤通道组成目前光纤通道已在继电保护方面获得有效应用,而基于光纤通道形成的保护叫做光纤继电保护,而光纤通道具体包括下列三个组成单元。
首先,光发送器,其实际作用在于将相关电信号转化为光信号,通常该装置基本由发光二极管或激光器,其中发光二极管使用寿命较长,使用时间可超过百万小时,因此该电光转换元件实际可靠性较强。
其次,接收器,该装置主要将接收光信号转换为电信号,其主要使用光电二极管。
最后,光纤,其作用在于光纤传递光信号,主要利用光在光纤内部的有效传播,材料为空心石英丝或玻璃丝,直径基本保持在100~200μm。
1.2光纤通道优点首先,光纤通道容量大,这样可有效减少有色金属材料实际使用量,铺设便捷性较高,并且具有良好的抗腐蚀,基本不受潮湿、雷击以及外界电磁干扰,其能够构建无电磁感应且可靠性较高的信息传输通道。
但这种通道实际通信距离较短,如果应用在长距离信息传输时,则需配置中继器和相关附加设备。
随着相关技术的更新升级,光纤通信容量相应增加,例如微波通道通信容量基本为960路,而光纤通道使用0.85微米短波时,其通信容量为1920路,当采用1.55μm波长,实际通信容量为7680路。
浅谈光纤通信在继电保护中的应用
浅谈光纤通信在继电保护中的应用摘要:光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。
本文主要对光纤通道与接口、继电保护的高压测量、继电保护的信号通道和光纤通信系统的复用在继电保护中的应用作了重要的分析和阐述。
关键词:继电保护光纤保护信号1 光纤通道与接口光纤通道现在已在继电保护中应用。
由光纤通道构成的保护称为光纤继电保护。
它由光发送器,光纤和光接收器等部分构成。
1.1光发送器。
光发送器的作用是将电信号转变为光信号输出,一般由砷化镓或砷镓铝发光二极管或铝石钕榴石激光器构成。
发光二极管的寿命可达百万小时,它是一种简单而又很可靠的电光转换元件。
1.2光接收器。
光接收器的作用是将接收的光信号转换为电信号输出,通常采用光电二极管构成。
1.3光纤。
光纤用来传递光信号,光在光纤中传播。
它是一种很细的空心石英丝或玻璃丝,直径仅为100-200um。
光在光纤中传播。
光纤通道容量大,可以节约大量有色金属材料,敷设方便,抗腐蚀不受潮,不怕雷击,不受外界电磁干扰,可以构成无电磁感应和很可靠的通道。
但不足的是,通信距离不够长,用于长距离时,需要用中继器及其附加设备。
1.4工作可靠。
光纤通道不受电磁干扰,基本上不受天气变化的影响,工作可靠性远高于载波和微波通道。
这对于电力系统特别重要。
光纤保护包括光纤电流差动保护、光纤距离保护、光纤方向保护、光纤命令传输等装置,它们对传输通道的要求是不同的。
光纤距离保护、光纤方向保护和光纤命令传输装置由于传输的是逻辑命令信号,对传输通道的对称性没有要求。
可以工作在任何传输通道,也完全可以工作在任何形式的光纤自愈环网中。
光纤电流差动保护传输的是电流的瞬时值以及电流相量的实部和虚部,在求动作电流和制动电流时应该是同一时间的两端电流的相量和和相量差,因此要求两端同步采样。
总之,当光纤电流差动保护装置经自愈环或其他通道切换装置传输时,必须保证保护装置的收、发路由在切换前、后都要保持一致;且切换时收、发路由必需同时切换,切换时间应<50ms,切换时保护装置可能会发通道告警信号。
电力系统继电保护中电力光纤技术的应用
电力系统继电保护中电力光纤技术的应用【摘要】电力系统继电保护的通道介质主要是光纤,光纤的作用一般不怕高压,对于雷电电磁的抗干扰能力很强,而且在传输容量和频宽带上都具有很大的优势。
电力光纤技术越来越完善,因此越来越广泛的应用于电力系统继电保护领域。
本文主要对电力光纤技术的应用进行详细的分析。
【关键词】电力继电保护;光纤技术;应用引言随着我国电力联网的速度不断加快,电力系统中输电线路一旦出现故障,就会造成比较恶劣的影响,对整个电力系统带来严重的危害,对电网的稳定性造成很大的干扰。
因此,对于一些高压线路,采用纵联保护来快速切除故障线路,以保证电网的安全稳定运行。
对于继电保护装置的物理通道,其介质有多种,而作为继电保护传输最优秀的就是光纤,对光纤技术的应用受到了目前电网线路的广泛好评。
1 光纤通信的有关概念光纤的全称叫做光导纤维,主要是用直径在0.1mm左右的细玻璃丝而成的一种物质。
光纤按照不同的光波传输模式可以分为不同的光纤,例如多模光纤以及单模光纤等。
对于单模光纤主要是在给定波长中传输一种单一基模,比较适合距离较远且容量很大的通信系统,而对于多模光纤,在传输中可以传输很多模式光波,其特点在于模间的色散非常大,对于传输数字信号受到较多的限制。
因此,对于电力通信设备中光纤选用一般都采用单模光纤,而在变电站的一些通信机房等需要用到的光纤装置或者是对于主控室的保护装置中的光纤一般采用的是多模光纤。
目前,在电力光纤所使用较为普遍的光缆有几种,主要有普通的非金属性光缆,架空地线复合光缆以及自承式光缆等。
相对于架空地线复合光缆的成本和造价较高,但功能较为强大,具有电路线路中的地线功能以及光纤通信功能的强大优势,在悬挂于高压线路顶端的杆塔上面,可以避免受到外力,且具有较好的安全性和可靠性,由于光缆外有不锈钢管,可以得到较好的保护,避免强电的干扰。
所以,在高电压等级中的应用此类光缆,同时在多回线路以及同杆双回等的使用中占综合造价占有一定的比例。
光纤通信在继电保护中的应用
光纤通信在继电保护中的应用摘要:近年来,我国着力发展社会经济,取得不菲的成绩,由此,也使对能源供应方面的要求越来越高。
电力作为在国计民生密切相关的一种主要能源,其地位和作用是举足轻重的。
所以,电力系统在获得前所未有的发展机遇的同时也面临新的考验。
从其发展方向和趋势来看,电力系统的输送量变大、电压等级提高、供电范围扩大,已经成为必然。
这也对如何确保最大限度地避免电力系统出现故障和事故提出了更高要求。
在这方面,山西晋煤集团进行了探索和尝试。
本文试以光纤系统在继电保护中的应用为例加以分析和探讨。
关键词:光纤技术;继电保护;应用光纤通信技术自出现以来,即以其抗干扰性强,传输量大并且误码率低等这些明显优势得到广泛应用,深受各界欢迎。
1光纤构成及其应用继电保护基本形式和特点光纤在继电保护方面的应用也发展十分快速。
通常包括两种,分别是:“光纤电流差动保护”以及“光纤封闭式(允许式)纵向保护”。
这两种方式,各有其优缺点。
其中,前者充分利用了光纤的高稳定性和可靠性及容量大保密性能好这两方面优势,通过光纤实现将电流的“相位”及“幅值”输送到对侧。
在确保正确性输送这些电流信息方面来说,关键是在于能否很好解决“验证误码”及具体实践的“同步性”。
该方式一般是以“主从”这一方式来有机实现与时钟二者间同步性。
其中,数字接口和数字通道在有效保证精确校验误码率方面发挥了重要作用。
它发挥了光纤抗干扰能力强,频带较宽以及输送过程中有较小的损耗率和传输量也较大的优势。
与其相比,第二种形式是由第一种发展而来的,其优越性主要体现在:稳定性和可靠性更高,在超高压输电电网中应用范围逐步扩大,更加广泛。
光纤分为单芯和多芯两种,其组成包括涂敷层,纤芯、套塑和包层四个部分。
其优点在于重量轻,安装方便,信息量大。
不需要用大型设备来运输光纤。
在继电保护中,多是“熔纤”方式连接,还有使用可活动式连接器链级的。
2、电力系统继电保护中应用光纤通信技术的方式2.1高压测量环节使用光纤对于电力系统来说,继电保护设施是一个非常重要的组成部分,它可有效避免设备事故和生产事故的扩大化。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用
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视和维修决策辅助决策系统的基础上 , 具有 开展 设备状态监视 、 喇 、 健 价 - 寿命砰估 、 故障诊断和 预测 、 设备风险评价等功能 , 能与企 业实时或历 史数据 管理 系统 、R/A /MM 等集 成 的技 E P MC S E 术支持平台相配套技术的研究与开发。 5 3实施 目 标 技术支持平台具有设备状态监视 、健康评价 、 寿 命评估、 故障诊断和预测和设备风险评价等功能; 吸收国际相关标准和有关系统 的长处; 陛好 , 开放 通过二次开发, 能与外围系统进行数据交换 活 性高 , 通过用户 自行配置 , 能满足各类设备状 态
用
对于短线电流纵差保护 中的光纤通道 , 应该 研究和应用信号各路传输 的复用技术 , 传输各相 电流及其他保护信号, 做到分相传输 、 分相 比 、 较 分相眺闸 , 使继电保护性能得到提高。
6结语
光纤通信有 两大优点 :一是抗 干扰性能强 : 二是传输 容量大 。将第一个优点应用 于继 电保 护, 可以提高装 置的安全 、 可靠性 ; 发挥它的第二 个优点 , 发展新的保护方式 , 的保护原理将 对 新 起到促进作用 。
摘 要 : 文主要 对光 纤通 道 与接 口、 电保 护 的 高压测 量 、 电保 护 的信 号通 道和 光 纤通 信 系统 的 复 用在 继 电保 护 中的 应 用作 了 本 继 继 重要 的分析 和 阐述 。 关键词 : 电保 护 ; 继 光纤 ; 护 ; 号 保 信 1光纤通道与接 口 光纤通道现在 已 在继 电保护 中应用。 由光纤 通道构成 的 保护称为光纤继电保护。 它由光发送 器, 光纤和光接收器等部分构成。 1 . 1光发送器 。光发送器的作用是将 电信号 转变为光信号输出 , 一般由砷 化镓或砷镓铝发光 二极管或铝石钕榴石激光器构成 。 发光二极管的 寿命可达百万小时 , 它是一种 简单而又很可靠的 电光转换元件。 1 . 2光接收器 。光接收器的作 用是将接收的 光信号转换为电信号输 出, 常采用光 电二极管 通 构成。 1 . 3光纤。 光纤用来传递光信号 , 光在光纤 中 传播。它是一种很细的空心石英丝或玻璃丝 , 直 径仅为 1020m 0-0u 。光在光纤中传播。 光纤通道容量大, 可以节 约大量有色金属材 料, 敷设方便 , 抗腐蚀 不受潮 , 不怕雷击 , 受外 不 界电磁 干扰 , 可以构成无电磁感应和很可靠的通
光纤通信在电力系统继电保护中的应用
光纤通信在电力系统继电保护中的应用摘要:随着信息技术的发展和继电保护在电力系统中的广泛应用,光纤通信已成为提高网络服务质量的有效手段之一。
从光纤通信的优点出发,简要阐述了电力系统继电保护中光纤通信存在的问题,探讨了通信接入层的关键点,电力系统继电保护中光纤通信的应急通信和5G通信技术建设,并对未来光纤通信在电力系统继电保护中的应用提出了一些建议。
关键词:电力系统继电保护;光纤通信;有效运用引言光纤通信作为新时期的一种快速通信手段,不仅能有效地保障人们的生活和工作需要,而且在电力系统继电保护中发挥着非常重要的作用。
光纤通信技术的应用极大地提高了远程信息传输能力和传输稳定性。
推广光纤通信在电力系统继电保护中的应用是未来通信网络发展的必由之路。
因此,随着电力系统的升级和发展,电力企业相关部门需要做好电力系统的设计和规划,不断加强光纤通信在电力系统继电保护中的应用,加强电力系统的安全性能,给用户带来更好的体验。
1电力信息通信技术现状1)光纤网络建设难度大,成本高。
电网覆盖范围广,电力工程技术多样化,电力系统建设周期长。
光纤网络作为接入电网的二次网络,其建设难度大,成本高。
另外,目前配电网光纤网络建设严重滞后,导致配电网自动化程度不足,严重影响供电可靠性。
2)长距离通信需设中继站,可靠性差。
光纤通信的无中继站间距离为200km,目前,此距离已无法满足特高压电网和直流输电工程带来的跨大区电网联网要求,必须增设通信中继站。
然而,通信中断历史事件表明,影响最大的事件均由中继站故障引起。
虽然超长距离无中继的光纤通信系统已在部分地区进行试点应用,但离行业内大范围铺开应用还有较大的差距。
1)故障定位是困难的。
不同的电力光纤通信设备具有不同的配电网标准,设备数量多,通信链路复杂。
如果光纤通道有故障点,则很难找到它。
无线通信主要应用于配电网,其主流通信方案为基于TD-LTE技术的230MHz电力无线专网和4G电力无线专网。
光纤通信在继电保护中的技术应用
光纤通信在继电保护中的技术应用摘要:具有输送能力大、电压等级高等特点的220kV及以上输电线路是目前国内主要的电力输送线路。
一旦传递过程中出现故障,整个电力系统运行都会受影响,也会影响到人们的正常生产生活。
一般采用继电保护装置,以减少线路故障对电力系统的负面影响。
光纤通信作为物理传输通道目前被用于继电保护装置中,以提高信息传输的效率和质量。
继电保护中一般使用光纤通信,因为其容量大,抗干扰能力强,传输质量高。
光纤通信在继电保护中占据重要地位,本文主要就光纤通信在继电保护中的技术应用作详细探讨。
关键词:光纤通信;继电保护;电力运行;故障处理配电系统经常发生漏电、短路、零线断线等故障,导致人员触电、电气设备烧毁、电气火灾等事故,给整个电力系统安全平稳运行带来较大负面影响。
提前防范故障,采取有效的保护举措必不可少。
继电保护则是故障防范的有效路径。
当前以光纤通道为主信息传输通道的继电保护装置抗电磁干扰能力强,运行可靠,功能多元且突出,在电力系统中发挥重要作用。
1光纤通信使用优势1.1信息传输量大由于其具有传输频宽、信息传输量大等优势,光纤通信技术是长距离通信传输的主要技术载体。
在电力系统中,正常使用的载频较低的光纤所使用的载频至少是常规载频的100 倍以上,光纤通信技术广泛应用于继电保护系统,能够满足日益增长的电力需求对继电保护提出的更高要求。
而且可靠性、精确性等方面也有显著的提高[1]。
1.2抗干扰性能强为了防止高压设备或运输线对光纤线路产生感应磁场干扰,光纤的基础材料主要采用石英,石英绝缘性能好。
光纤在继电保护中抗干扰能力强,既可以有效避免无谓的干扰。
电网运行状态好不好,光纤材质起了很大作用。
这也使得光纤通信技术被广泛应用。
当前电力用户对电力系统稳定性的质量需求越来越高,电力系统电压等级也越来越高,抗干扰能力强的光纤通信备受青睐。
1.3信息传输质量高光纤通信技术保密性能好,信号干扰性小,光纤传输质量高。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用
光纤通信在电力系统继电保护中的应用本文介绍了光纤通信在电力系统继电保护中的应用,以及应用的优缺点。
重点阐述了光纤通道的传输方式和存在的风险。
标签:继电保护;光纤通信;光纤电流差动保护1 引言随着电力系统的迅速发展,电力系统安全稳定问题也面临着考验。
电力系统中110 k V及以上的输电线路,由于电压等级高,传输容量大,一旦出现故障将造成重大影响,会危及到整个系统的安全稳定运行,给人民的生命财产造成巨大损失。
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分,是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
继电保护装置的保护信号的物理传输通道可以有多种选择,包括电力线载波、微波、光纤等。
其中光纤通道由于具有不怕超高压与雷电电磁干扰的影响、可靠性高、传输容量大和衰耗低等优点,是当今继电保护信号传输的首选方式。
2 光纤通信系统2.1 光纤通信系统的基本组成所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波,以达到通信的目的。
如下图2-1所示:光纤通信系统中点端机的作用是对来自信息源的信号进行处理,也就是AD/DA转换;发送端光端机的作用是将光源通过特殊的调制方式调制成合适的光信号,输入光纤传输到接受方;接收端光端机通过内部的光检测器将接受到的光信号还原成电信号,再经过电子电路放大、整形等过程还原成原始的电信号,传输到接收端[1]。
2.2 光纤通信的特点较以往继电保护中应用的电缆及其他电通信方式相比,光纤通信的优点是非常明显的,特别是对于在我国目前普遍使用的光纤差动保护,由于光纤通信有极强的抗电磁干扰的能力、有较高的频带带宽、传说过程中损耗较小和传输量大等特点,正是这些优点决定了光纤广泛的应用前景。
光纤不仅拥有以上所述优点以外,由于光纤是石英玻璃拉制成形,原材料丰富,并可以节约大量的有色金属。
光纤一般由涂敷层、纤芯、套塑和包层这四个结构组成,光纤连接在电力系统的继电保护中一般选择熔纤的办法进行连接,或使用活动的连接器进行活动连接,使用方便。
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电力光纤在继电保护中的应用参考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
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光纤作为继电保护的通道介质,具有不怕超高压与雷
电电磁干扰、对电场绝缘、传输容量大、频带宽、衰耗低
和资源丰富等优点,随着电力光纤网络的逐步完善,光纤
保护必将在继电保护领域得到更为广泛的应用。
1 光纤的工作原理
1.1 光纤的结构与分类
光纤为光导纤维的简称,由直径大约0.1 mm的细玻
璃丝构成。
继电保护所用光纤为通信光纤,是由纤芯和包
层两部分组成的:纤芯区域完成光信号的传输,包层则是
将光封闭在纤芯内,并保护纤芯,增加光纤的机械强度。
按光在光纤中的传输模式,光纤可分为单模光纤和多
模光纤。
多模光纤的中心玻璃芯较粗,可传多种模式的
光,但其模间色散较大,限制了传输数字信号的频率,而且随着距离的增加,其限制效果更加明显。
单模光纤的中心玻璃芯很细,只能传一种模式的光,因此,其模间色散很小,适用于远程传输,但仍存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的带宽和稳定性有较高的要求,带宽要窄,稳定性要好。
1.2 继电保护用光纤的特点
继电保护用光纤对衰耗值要求较高,不同波长的光信号衰耗值不同,单模光纤的传输衰耗值最小,波长1.31 μm处是光纤的一个低损耗窗口,所以继电保护用光纤均使用单模光纤,使用1.3 μm的波长段。
2 电力光纤网络和电力光缆
2.1 电力光纤网络现状
光纤网络的传输性能、稳定性及其自适应的保护恢复能力,对光纤继电保护工作的可靠性起到关键作用。
目
前,在电力网络通信领域中,广泛使用的是以电时分复用为基本工作原理的SDH/SONET同步数字体系,它具有强大的保护恢复能力和固定的时延性能。
但由于采用电时分复用来提高传输容量的方法有一定的局限性,使其在电力网络这种呈现高速扩容及复杂拓扑结构的网络中渐渐难以满足组网的要求,因此从目前的电复用方式转向光复用方式,将是电力光纤网络的必然发展方向。
光复用方式有光时分复用、波分复用和频分复用等方式,其中波分复用技术已逐渐进入大规模商用阶段。
由于采用电时分复用系统的扩容潜力已尽,而光纤的200 mm可用带宽资源。
仅仅利用了不到1%,如果同时在一根光纤上传送多个发送波长适当错开的光源信号,则可以大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用的基本思路。
采用波分复用系统的主要好处是,充分利用光纤的巨大带宽资源,使传输容量可以迅速扩大几倍甚至上百倍,在大容量长途传输时可以节
约大量光纤和再生器,大大降低传输成本。
波分复用技术在电力光纤网络上具有相当大的发展潜力,可以节省电力光纤网长距离传输的成本,提高电力光纤网络传输的可靠性。
因此,随着波分复用技术的逐渐成熟和演化,波分复用技术将在电力保护光纤网络上得到广泛的使用。
2.2 电力网络用光缆
目前电力光纤网络使用的光缆主要有三种:普通非金属光缆、自承式光缆和架空地线复合光缆。
可以发现,架空地线复合光缆虽然造价较高,但在高电压等级及同杆双回和多回线路使用时,占线路综合造价比例较低,并可以兼作继电保护通道。
以1条220 kV线路为例,采用光纤保护与采用高频保护的价格相当,但高频保护在线路两侧还需要增设阻波器、耦合电容器和结合滤波器等设备,架空地线复合光缆则显得更为经济,而且还具有可靠性高、维护费用低的优点。
随着光缆综合价格的下降,架空地线复
合光缆在电力光纤网络中将得到广泛的应用。
3 光纤保护的基本方式及其特点
光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用,对已投入运行的光纤保护,按原理划分主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。
3.1 光纤电流差动保护
光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的,基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律,它能够理想地使保护实现单元化,原理简单,不受运行方式变化的影响,而且由于两侧的保护装置没有电联系,提高了运行的可靠性。
目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用,其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。
光纤电流差动保护在继承了电流差动保护这些优
点的同时,以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。
差动保护的优点:
原理简单,基于基尔霍夫定律;具有天然的选相功能,同杆双回线跨线故障;弱电源,保护自动投入,自适应系统运行方式;不受振荡影响,任何故障快速动作;不受TV断线影响,优于方向保护;耐受过渡电阻能力强;不受功率倒向影响;适应于串补线路;适用于短线路。
差动保护的缺点:
对光纤通道的依赖性强,要求通道不中断、误码率要低;不同光纤差动保护需要不同的通道;只能和同型号的光纤差动构成整套主保护,用旁路断路器带线路断路器时不易配合;一个半接线方式,TV饱和,有原理上的缺陷,解决办法:引入两组TV的电流。
时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的
主要技术问题。
同步方式有数值同步、硬件采样同步、模型同步、GPS同步。
在复用通道的光纤保护上,保护与复用装置时间同步的问题,对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用,因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式,以保证时钟的同步,现以差动保护为例介绍基于主从方式的时钟同步。
3.2 光纤闭锁式、允许式纵联保护
光纤闭锁式、允许式纵联保护是在目前高频闭锁式、允许式纵联保护的基础上演化而来,以稳定可靠的光纤通道代替高频通道,从而提高保护动作的可靠性。
光纤闭锁保护的鉴频信号能很好地对光纤保护通道起到监视作用,这比目前高频闭锁保护需要值班人员定时交换信号,以鉴定通道正常可靠与否灵敏了许多,提高了闭锁式保护的动作可靠性。
此外由于光纤闭锁式、允许式纵联保护在原理上与目前大量运行的高频保护类似,在完成光纤通道的敷
设后,只需更换光收发讯机即可接入目前使用的高频保护上,因此具有改造方便的特点。
与光纤电流纵差保护比较,光纤闭锁式、允许式纵联保护不受负荷电流的影响,不受线路分布电容电流的影响,不受两端TA特性是否一致的影响。
4 光纤保护实际应用中存在的问题
4.1 施工工艺问题
光纤保护是超高压线路的主保护,通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。
由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节,并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高,因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差,则会导致保护装置的误动作,进而影响全网的安全稳定运行。
4.2 通道双重化问题
光纤保护用于220 kV及以上电网时,按照220 kV及以上线路主保护双重化原则的要求,纵联保护的信号通道也要求双重化,高频保护由于是在不同的相别上耦合,因此能满足双通道的要求,如果使用2套光纤保护作为线路的主保护,通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。
4.3 光纤保护管理界面的划分问题
随着保护与通信衔接的日益紧密,继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分,如不从制度上解决这一问题,将直接影响到光纤保护的可靠运行。
对于独立纤芯的保护,通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。
配线架以上包括保护装置的那段尾纤,属于继电保护专业维护,这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。
尽管目前光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应
安全文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K699用还存在一定的局限性,但是从长远看,随着光纤网络的逐步完善、光纤保护必将占据线路保护的主导地位。
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