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摘要:电力通信使用何种介质将直接影响到电力通信的稳定性和传输效率,特别是在频段要求相对严格的容量要求下,选择微波通信或光纤通信。光纤通信在电力传输过程中的重要性不言而喻,光纤通信在电力系统中具有一定的通信优势。因此,研究其在传输过程中的可靠性是非常重要的。光纤通信是通过光纤传递有效信息达成通信自动化的,电力通信系统随着光纤技术的不断完善而逐渐发展。
关键词:光纤通信;电力系统;应用
1光纤通信网络概述
电力系统的光纤通信网络的构架,包括了全介质架空地线、复合和承式、缠绕式、捆绑式、相线复合型的光缆等类型,各种光纤通信光缆的功能不通,在使用中,要根据电力系统中的高压输电电路和铁塔等资源,结合电力网构架等进行铺设,并具有抗干扰、自重轻的优点。
例如架空地线复合光缆是采用金属导线包裹的形式,将架空地线和光缆复合在一起,达到减少输电线潜供电流,降低工频过电压、改善通信线的干扰的影响的目的。再比如全介质自承式光缆的架设,要保证输电线路的运行,且维护方便,并具有防弹功能。以某电力系统采用的电力光纤通信网络拓扑结构为例,该胸痛采用了环形和数形结合的方式,引入了SDH子网技术,具有网络二纤倒换机制的自愈功能,增强了其运行的可靠性。
所谓SDH子网技术,实际上是一种信息结构等级的标准化模块,能够进行同步传送和复用。软件使得信号能够从高压路由开始铺设,充分利用电力系统的资源,如高压输电线路和铁塔等等,与电力网架结构紧密结合,利用标准口接口,产生不同型号的产品,如E1接口的2Mbits、10Mbits、50Mbits、100Mbits,模拟的数据通信接口以及无信令等特征的高质量音频接口等,在光接口互联互通上实现与PDH的兼容。
2光纤通信技术在电力通信中的优势
2.1抗干扰性更好,不受电磁场和电磁辐射的影响
光纤通信技术具有传统通信方法所不具备的优点。较不受干扰,载波频率极高。因此,它在应用中具有较强的调节自然环境变化的能力。湿度、温度发生变化时也不会造成较大影响,并且光纤通信技术的抗电磁干扰能力更强。信号的保密性更好,且由于光纤具有绝缘性、抗腐蚀性、防外界干扰性以及在传输过程中安全性好等的特点,光纤通信保证了电力系统通信的安全和稳定。
2.2数据误码率低,传输距离长
随着经济的不断发展,电力网的建设范围也在不断扩大。原来使用的微波通信、载波通信的数据准确性、传输距离都远远满足不了电力通信的要求。而光纤通信技术的应用减少了传输过程中的损耗,从而满足调度综合自动化监测控制系统对通信的要求。
2.3传输保密性好
由于光纤传输数据时是以光波作为载体,而且光波不容易泄露。即使有少量的光波泄露时,也不能影响信息传输。如果光纤数量较大时则涂抹消光剂将会避免光线之间信息互扰,同时,外面很难监测到光线携带的数据信息。因而,光纤具有较强的信息保密性。
2.4光纤安全性能较高
光纤的安全性能能够很好的保证个人隐私,在电力通信系统用户需求能够被广泛满足之后,光纤通信技术已经基本满足在电力传送方式中抵御各种黑客的袭击和攻击,光纤电缆采用先进的技术,使每一组专用的频率和频带器传输的信号都能够实现完全保密,这对于物联网的高热点、高密度连接,具有非常重要的传输意义。
2.5光纤宽通频带、沟通能力强
光纤通信具有较强的抗干扰能力,具有传输量大、耗电量低的优点,可应用于电力工业的快速发展。在电力系统中,特殊光纤的广泛应用具有很强的驱动效果。光纤通信电缆用于光源,调制光线和色彩的特性,其技术要求增加光纤的传输容量系统使用过程中,光纤电缆的单个体积较小,但是要求较高,采用宽的通频带,沟通能力极强,能够提高沟通的准确性。
3光纤通信技术在电力通信中的应用
3.1波分复用技术
波分复用技术是将不同种类的光信号在各自的频率上相互结合,作用于同一光纤。虽然这些光信号具有各自的频率,但在波分复用技术中可以剔除这些信号之间的干扰,让它们很好地汇聚在一起,然后再进行传输作业。在波分复用技术中传输信息的载体是光波,首先利用光波将信号在其接收端进行汇集,再将汇集后的波长进行分离,最后将信号进行还原,通过这种方式将多信号传输的损失降到最低。波分复用技术使光纤通信的通信质量大大提高,信号的传输是双向的多路径,显著提高了光纤通信的通信效率,并减少了光纤的使用量。
3.2光纤保护
电力系统中的线路保护和继电保护由过去的电传导复用转为光传导复用。例如1条220kV的线路,高频通道需要专用的收发信机,采用载波机复用保护、相一相、相一地方式;光纤通道直接点对点连接,采用PCM复用方式,经过OPGW传输更经济,更可靠、维护费用低。在继电保护功能上,传统的电时分复用扩容能力差,难以满足通信网络发展的需求,而光纤通信网络拥有200mm可用宽带资源,数据传输迅速、可靠。马钢能源管控中心电力系统光纤通信环网,运行速率达到了2.5GB/s,构成企业内部各个变电站子系统能够紧密联系的局域网络,此外,光纤通信网络是与供电局调度中心联络的主要通道,进一步提高了整个系统的安全运行。
3.4光纤通信技术在电力行业中的应用
随着光纤通信技术在电力系统中的不断应用,电力系统的安全稳定运行效率大大提高,电力系统的专业化运行也得到提高。其中,电力生产、宽带和重要数据都需要光纤通信技术。光纤通信技术在电力行业中的应用可以提高电力系统功能的稳定及安全。如光纤复合地线(OPGW)的运用,该技术主要是指在电路传输过程中起着通信地线的作用,主要有铝管型、钢管型及铝骨架型,都具有很好的可靠性和安全.眭,同时由于接地的作用,不需要经常维护,适用范围较广。同时,这种方法可以满足远距离的输送。
3.50PGW光缆
OPGW光缆的特点是对于传统输电线路与现代光纤通信的有效结合,采用的是复合架空的地线电缆,在电力系统中、尤其是电压等级较高的电力通信系统中广泛运用,它的特点是传输速度更快、机械性能更佳、导电性更好、通信量更大,具有更好的保密性,对于雷击也有很好的规避作用。
OPGW光纤的主要优点是架设档距较大(一般都在200米以上)、易于维护、对高压电蚀及降解影响不大,但是OPGW光纤对线路杆塔强度要求較高,同时光缆在施工过程中必须保持线路不带电且OPGW光缆的外径、重量、抗拉强度、直流电阻及短路电流容量等技术参数相互影响、相互制约,因此在配选时,应该根据线路工程的气象条件、杆塔结构、挡距、导地线弧垂及重量、线路走廊接地电阻以及系统最大短路电流等条件,确定最优方案。
结束语
光纤通信技术在电力系统中的应用越来越广泛,越来越成熟。在保证电力信息传输安全的同时,提高了电力系统通信的质量和能力,为企业的发展提供技术支持。当然,随着科技的不断进步,通信设备的更新换代,将会使电力系统的通信网络更加完善,更加稳定安全,同时通信网络技术也会更有宽广的应用前景。
关键词:光纤通信;电力系统;应用
1光纤通信网络概述
电力系统的光纤通信网络的构架,包括了全介质架空地线、复合和承式、缠绕式、捆绑式、相线复合型的光缆等类型,各种光纤通信光缆的功能不通,在使用中,要根据电力系统中的高压输电电路和铁塔等资源,结合电力网构架等进行铺设,并具有抗干扰、自重轻的优点。
例如架空地线复合光缆是采用金属导线包裹的形式,将架空地线和光缆复合在一起,达到减少输电线潜供电流,降低工频过电压、改善通信线的干扰的影响的目的。再比如全介质自承式光缆的架设,要保证输电线路的运行,且维护方便,并具有防弹功能。以某电力系统采用的电力光纤通信网络拓扑结构为例,该胸痛采用了环形和数形结合的方式,引入了SDH子网技术,具有网络二纤倒换机制的自愈功能,增强了其运行的可靠性。
所谓SDH子网技术,实际上是一种信息结构等级的标准化模块,能够进行同步传送和复用。软件使得信号能够从高压路由开始铺设,充分利用电力系统的资源,如高压输电线路和铁塔等等,与电力网架结构紧密结合,利用标准口接口,产生不同型号的产品,如E1接口的2Mbits、10Mbits、50Mbits、100Mbits,模拟的数据通信接口以及无信令等特征的高质量音频接口等,在光接口互联互通上实现与PDH的兼容。
2光纤通信技术在电力通信中的优势
2.1抗干扰性更好,不受电磁场和电磁辐射的影响
光纤通信技术具有传统通信方法所不具备的优点。较不受干扰,载波频率极高。因此,它在应用中具有较强的调节自然环境变化的能力。湿度、温度发生变化时也不会造成较大影响,并且光纤通信技术的抗电磁干扰能力更强。信号的保密性更好,且由于光纤具有绝缘性、抗腐蚀性、防外界干扰性以及在传输过程中安全性好等的特点,光纤通信保证了电力系统通信的安全和稳定。
2.2数据误码率低,传输距离长
随着经济的不断发展,电力网的建设范围也在不断扩大。原来使用的微波通信、载波通信的数据准确性、传输距离都远远满足不了电力通信的要求。而光纤通信技术的应用减少了传输过程中的损耗,从而满足调度综合自动化监测控制系统对通信的要求。
2.3传输保密性好
由于光纤传输数据时是以光波作为载体,而且光波不容易泄露。即使有少量的光波泄露时,也不能影响信息传输。如果光纤数量较大时则涂抹消光剂将会避免光线之间信息互扰,同时,外面很难监测到光线携带的数据信息。因而,光纤具有较强的信息保密性。
2.4光纤安全性能较高
光纤的安全性能能够很好的保证个人隐私,在电力通信系统用户需求能够被广泛满足之后,光纤通信技术已经基本满足在电力传送方式中抵御各种黑客的袭击和攻击,光纤电缆采用先进的技术,使每一组专用的频率和频带器传输的信号都能够实现完全保密,这对于物联网的高热点、高密度连接,具有非常重要的传输意义。
2.5光纤宽通频带、沟通能力强
光纤通信具有较强的抗干扰能力,具有传输量大、耗电量低的优点,可应用于电力工业的快速发展。在电力系统中,特殊光纤的广泛应用具有很强的驱动效果。光纤通信电缆用于光源,调制光线和色彩的特性,其技术要求增加光纤的传输容量系统使用过程中,光纤电缆的单个体积较小,但是要求较高,采用宽的通频带,沟通能力极强,能够提高沟通的准确性。
3光纤通信技术在电力通信中的应用
3.1波分复用技术
波分复用技术是将不同种类的光信号在各自的频率上相互结合,作用于同一光纤。虽然这些光信号具有各自的频率,但在波分复用技术中可以剔除这些信号之间的干扰,让它们很好地汇聚在一起,然后再进行传输作业。在波分复用技术中传输信息的载体是光波,首先利用光波将信号在其接收端进行汇集,再将汇集后的波长进行分离,最后将信号进行还原,通过这种方式将多信号传输的损失降到最低。波分复用技术使光纤通信的通信质量大大提高,信号的传输是双向的多路径,显著提高了光纤通信的通信效率,并减少了光纤的使用量。
3.2光纤保护
电力系统中的线路保护和继电保护由过去的电传导复用转为光传导复用。例如1条220kV的线路,高频通道需要专用的收发信机,采用载波机复用保护、相一相、相一地方式;光纤通道直接点对点连接,采用PCM复用方式,经过OPGW传输更经济,更可靠、维护费用低。在继电保护功能上,传统的电时分复用扩容能力差,难以满足通信网络发展的需求,而光纤通信网络拥有200mm可用宽带资源,数据传输迅速、可靠。马钢能源管控中心电力系统光纤通信环网,运行速率达到了2.5GB/s,构成企业内部各个变电站子系统能够紧密联系的局域网络,此外,光纤通信网络是与供电局调度中心联络的主要通道,进一步提高了整个系统的安全运行。
3.4光纤通信技术在电力行业中的应用
随着光纤通信技术在电力系统中的不断应用,电力系统的安全稳定运行效率大大提高,电力系统的专业化运行也得到提高。其中,电力生产、宽带和重要数据都需要光纤通信技术。光纤通信技术在电力行业中的应用可以提高电力系统功能的稳定及安全。如光纤复合地线(OPGW)的运用,该技术主要是指在电路传输过程中起着通信地线的作用,主要有铝管型、钢管型及铝骨架型,都具有很好的可靠性和安全.眭,同时由于接地的作用,不需要经常维护,适用范围较广。同时,这种方法可以满足远距离的输送。
3.50PGW光缆
OPGW光缆的特点是对于传统输电线路与现代光纤通信的有效结合,采用的是复合架空的地线电缆,在电力系统中、尤其是电压等级较高的电力通信系统中广泛运用,它的特点是传输速度更快、机械性能更佳、导电性更好、通信量更大,具有更好的保密性,对于雷击也有很好的规避作用。
OPGW光纤的主要优点是架设档距较大(一般都在200米以上)、易于维护、对高压电蚀及降解影响不大,但是OPGW光纤对线路杆塔强度要求較高,同时光缆在施工过程中必须保持线路不带电且OPGW光缆的外径、重量、抗拉强度、直流电阻及短路电流容量等技术参数相互影响、相互制约,因此在配选时,应该根据线路工程的气象条件、杆塔结构、挡距、导地线弧垂及重量、线路走廊接地电阻以及系统最大短路电流等条件,确定最优方案。
结束语
光纤通信技术在电力系统中的应用越来越广泛,越来越成熟。在保证电力信息传输安全的同时,提高了电力系统通信的质量和能力,为企业的发展提供技术支持。当然,随着科技的不断进步,通信设备的更新换代,将会使电力系统的通信网络更加完善,更加稳定安全,同时通信网络技术也会更有宽广的应用前景。