光纤通信技术优势及在电力调度自动化中的应用

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　　【摘要】    为了使电力系统保持稳定，同时符合电力系统的运行标准，自动调度的电力系统有助于人们拥有一个稳定的生活状态。相比于传统的通信技术，较高的传输效率是光纤通信技术的最大特性，十分适用于现代的电力系统调度的具体要求。因此，本文主要的研究内容就是对传输效率较高的光纤通信技术的特性进行分析，并对光纤通信技术在电力调度系统中起到的作用进行评估，希望可以對以后的此类研究起到参考的作用。
　　【关键词】    光纤通信    电力调动    自动化    应用
　　我国的经济增长已经从高速增长阶段过渡到高质量发展阶段，电网运营的稳定性与电力供应服务的质量，成为我国电力系统现阶段的主要需求，因此拥有效率更高、稳定性更强的通信技术成为我国电力系统的必要条件，而光纤通信技术恰好可以满足这一要求。为了对我国社会经济发展和人民的幸福生活提供良好的电力保障，不断提升我国的电力供应服务水平成为必然要求，此时，光纤通信技术的应用将极大的改善我国的电力稳定情况与服务质量。
　　一、光纤通信技术的内涵
　　光纤通信技术是光导纤维通信的简称，是一种用来传输信息的通讯方式，光导纤维和光波是它用来传播信息的载体。光纤通信技术之所以拥有如此高的效率与稳定性，其主要原因是其有其他通信技术所没有的载波频率，一般的通信系统，比如微波，它的载波频率范围在1GHz～10GHz之间，而光波的载波频率要高达100THz之多，是微波载波频率的100多倍，这也是光纤通信技术最大的特点之一。光纤通信系统的主要组成部分由发送、接受、中继器和光缆这几个部分组成。详见图1：
　　二、光纤通信技术的主要特征
　　1、传输容量巨大，耗能低。随着经济的发展，生活当中已经越来越离不开对电力的需求。人们对通信传输技术的要求也越来越高，对通信传输技术的重视程度也逐渐加重。由于光线管线的材料构成当中是以石英光纤为主的，其与传统电缆的材料构成最大的优势就在于，重量更轻，体积也更小，在使用过程中的损耗更低，搬运起来更方便。除了这些物理特性，其在性能方面，光信号频带的承载度更宽，负载的范围更大，由于外部因素所引起的通讯信号的损失可以因为此种材料的应用而得到有效的控制。运用此种材料安装的通信系统，可以在其中架设很多的中继站，以此降低整个光纤通信传输的成本。在通信传输系统中，长距离传输的高能损耗问题可以由此得到解决。传统的通信传输介质中，电缆和铜线承载频带较窄，负载范围较小，而光纤介质模拟电信号转换为光信号的信号承载模式，较好的解决了此类问题的发生。
　　2、高强的抗干扰能力。光纤通信的石英材质，还有一个特点就是其抗干扰性强，损坏程度低，绝缘性能高，抵抗外界的电磁环境的能力也很强。例如，由于人为活动引起的电磁环境干扰或是自然雷电气候的产生，以及地球大气电离层的改变，都将不会再对其产生较大的影响;以往由于电磁波泄露所产生的串音现象，也不会产生。因为光纤通信的石英材质的抗干扰性特质，完全符合人们在信息传输过程中的高准确性要求，所以可以广泛应用于电力系统和电信系统当中，物尽其用。
　　3、高强的保密性。光纤材料的结构十分特殊，其光纤外部包裹的不透明包皮可以使得各种信号得到有效吸收。在使用过程中容纳光信号;在光纤信号的传输过程中遗漏射光。和普通的电波传输通信技术相比，其在传输过程中把光弧作为信号源，而这种信号在传输过程中最大的特点就是监听度低，传输数据的安全度高，因此具有较高的保密性。
　　三、电力系统调度自动化中光纤通信技术的应用
　　1、电力系统运行调度的有效性维护。电力系统的稳定性与安全性是保证电力系统顺利运行的基础，因此就需要在自动化的电力调度系统中运用可行的技术，提高信息传输效率与信息采集效率。目前智能化是自动化电网系统调度的主要趋势，通过计算机将光纤网络以环形和树形的方式结合，既实现了光纤网络之间的有效对接，也实现了数据信息的高效传输。一般情况下，电力系统设计使用的是双光纤环路网，此设计可以有效防止光纤设备出现崩溃，而致使通讯系统出现异常运营情况。但是再好的传输介质也可能出现故障的时候，但是光纤系统具有自愈的功能，如果在运营过程中真的出现特殊情况，收发器可以自愈故障，重新产生光纤路径，以此保证了电网系统的正常运行与机电设备的安全性。
　　2、有效保护输电线路。保证电网的稳定性，对现如今高科技智能时代人们的需求具有十分重要的意义。因此保护继电器就显得尤为重要，如果电力系统发生故障，不及时的维修将会产生大规模瘫痪的电网系统，通过智能手段的解决，将大大提高问题解决的时效性。另外，电网保护的一个重要组成部分纵联保护对输电线路稳定性的维护也有着不可替代的意义。在输电线路产生故障的情况下，处于高压线路两端的保护系统，可以及时交换故障信息，并且判断是在限度之内还是限度之外的区域产生的故障并进行及时反馈，有效保证了问题解决的时效性。如果判断故障结果在区域外则不会对系统进行任何操作，但是如果判断故障在区域内则会对此区域内的线路启动联动保护的机制，将故障区域的线路及时切除，保证了传输过程中光纤通信的抗干扰性和高传输性，有效保护了电力系统的电流差动。
　　3、电力系统调度自动化的具体应用。1）供电单位整体调度通信网络概况。某电力公司一共有 8 所变电站，这8所变电站电压强度不同，其中35KV的有2所，110KV的有6所，在该大型供电公司内部，通信网络是由两个不同形态的光纤通信系统组成，这两个光纤通信系统分别为：树型光纤通信系统和环形光纤通信系统，公司中心变电站和其他7个变电站以及公司的调动中心一起构成了一个环状型网络结构，不管是哪个变电站，通信的主要方式都是光缆和光端机。2）光纤通道的配置方式。在供电环路上，可能会遇到节点较多的情况，为了防止光缆和光端设备出现故障最终造成整个供电系统的中断，所以在调整电力系统的过程中应用了双光纤环路自愈网，同时在环网的每个站点安装光纤收发器。该供电公司的供电系统中主要应用了12芯光缆，如果没有记为特殊的情况，综合信息通道只选择2芯光缆，这样一来，在一个光缆线中就形成了A、B 两个相互独立的通信环网，A 环和 B 环主要用于传输不同形式的通信报文。A 环和 B 环发出信息，光端设备会选择接收其中一个环路的信号将其传送给RTU。3）光纤通信在输电线路保护上的应用。本文涉及的大型供电公司的主要服务对象是煤矿，为了保证煤矿日常工作的稳定和安全，要求电网必须具有极高的可靠性和安全性，对于电网系统的继电保护要求也极高。为了防止煤矿系统出现事故，系统一旦出现故障，应第一时间切除相应的电路，为高压电网的稳定运行保驾护航。在电网系统的高压线路部分，设置纵联保护，这样做的目的是以通道为基础，对线路两端保护装置故障信息进行对比，然后客观判断故障所在位置，保证可及时采取合理的故障处理方法对其进行处理。
　　总结：光纤通信技术在当今不断发展的电力系统调度自动化系统中有着不可取代的地位，如今电网发展的一个重要趋势就是要将电力调度工作与自动化相结合，实现智能的运营系统。而光纤通信技术的容量大、损耗小和抗电干扰能力强等众多特点，就成为首选其来参与改造的主要因素。在电力企业规模不断扩大的市场情况大，光纤通信技术的大量运用，不仅可以提高电力运行的效率，还可以在电力系统的运行中起到一些典范的作用。让人们充分意识到科技可以带给我们的便利，当电力系统遇到之前未曾遇到的问题的时候，可以想到使用先进的技术设备来解决当前的问题，从而跨越我们在十三五期间所面临的种种困难与挑战。
　　参  考  文  献
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