光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

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　　【摘  要】随着人们生活水平的提高，对电力资源的需求也越来越大。电力供应的稳定性已经成为人们和社会关注的焦点。为了满足各行各业电力资源的需求，需要较高的电力系统调度自动化水平。相比较传统的通信技术，光纤通信技术的传输效率更好，可以有效的满足电力系统调度自动化的要求。本文将简单介绍光纤通信技术的优点，对其在电力系统调度自动化中的应用进行分析，为相关工作者提供参考借鉴。
　　【关键词】光纤通信技术;电力系统;调度自动化;应用
　　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
　　光纤通信技术是一种信息传输技术。信息传输的载体主要是光纤和光波。与一般通信系统相比，光纤通信网络系统在载频方面具有非常明显的特点，光波的载频比微波高得多。例如，微波的载波频率在1GHz到10GHz之间，而光波的载波频率高达100THz。光纤通信系统实现了一个完整的通信，其流程为：图像、文件、待传输的声音在发送器上经过一系列的转换处理，转换成电信号，电信号的输入方式不固定，有类似于视频信号，有类似于PCM信号的数字信号模式。完成电信号输入后，通过调制器将其转换成电信号。相应的电流信号被注入光源。一般来说，光源是半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）。在某种程度上，这也是一个强度调制过程，即重复的光/电转换。阶跃多模光纤、单模光纤和梯度（梯度）多模光纤是三种最常用的光纤类型。由于单模光纤的信号传输衰减很小，其它方面的传输性能也很好，因此单模光纤在这三种类型中的应用率较高。光电探测器，通常是APD雪崩二极管和PIN光电二极管，位于接收端，它们负责直接检测输入光信号。检测后，将光信号转换成相应的电流信号。这一阶段的电流信号会被反复放大和再生，因为在传输过程中，所有的信号都会有不同程度的波形失真。由于能量损失的原因，需要对电流信号进行重复处理和补偿。在确保输出信号与原始信号一致后，表示完成了完整的通信。
　　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 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。
　　2.3 损耗小
　　相比较其他的传输介质，石英光纤在传输过程中，损耗率不高于 20dB/km，即便是在进行长距离的传输过程中，也无需建设大量的中继站，有效的降低了电力调度系统的成本费用支出，并且简化了电力调度系统的结构，提高了其运行的稳定性。
　　2.4 安全性高
　　在进行信息传输过程中，电磁波泄漏问题很容易导致信息在传输过程中被不法分子窃取，严重影响信息传递的安全性。当在电力系统调度自动化中应用光纤传输时，光波产生泄漏的可能性较低，即便是在转弯半径较小的转弯处，渗漏出的光波也极小，而且可以通过涂刷消光剂来有效的避免信息的泄漏。
　　2.5 原材料丰富
　　传统的通信技术需要大量的电缆线，会消耗大量的金属资源，不符合当前绿色节能环保的社会理念。而采用光纤通信技术，所需的石英材料不仅储存量丰富，而且成本降低。
　　3 光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用
　　3.1 有效维护电力系统运行调度
　　为了确保电力系统的正常运行，需要有效的技术手段实现信息的采集和传输。因此，在电力系统调度自动化中，应用光纤通信是技术可以有效的确保其运行的安全性和稳定性。现阶段，由于大多数的电网系统调度自动化都已经步入智能化的阶段，因此光纤网络大多采用树型和环型相结合的方式，再利用计算机对其进行有效的连接，来实现数据信息的有效传输和共享。为了有效的避免光缆设备出现故障或者通讯异常时，影响电网系统的正常运行，电力企业一般采用双光纤环路自愈网设计。当光缆出现故障时，利用收发器的自愈功能，来实现光纤路径的重新生成，不仅保障了电网的稳定运行，而且起到了机电保护的作用。
　　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來越高。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合理配置光纤通道
　　随着人民生活水平的提高，人们对电力通信的需求不断增加。在这种情况下，对电力系统的安全稳定也提出了更高的要求。在此背景下，我国光纤通信技术不断得到改进和升级，以满足社会的广泛需求。目前，我国部分电力企业采用光纤环自愈网络模式。在使用过程中，电力企业经常在环网各站安装光纤收发器，使光纤能够自动自愈，灵活切换。
　　4 结束语
　　综上所述，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。光纤通信技术具有高安全、高稳定性、高传输量的优势，在电力系统调度自动化中的应用日渐广泛。相关工作者应当与时俱进，积极学些先进的光纤通信技术，结合电力系统实际情况，提升电力系统调度自动化的运行效率，保障各行各业的电力需求供应，推动我国电力行业的可持续发展。
　　参考文献：
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　　（作者单位：巴彦淖尔电业局）
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