電力通信中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用與影響

姜瑜

(四川省電力公司達(dá)州電業(yè)局，四川 達(dá)州，635000)

電力通信是電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是電力安全可靠的重要支柱。隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電力通信系統(tǒng)的要求越來越高。光纖通信的抗強(qiáng)電磁干擾能力非常強(qiáng)，電絕緣性能高，而且還具有容量大、傳輸質(zhì)量高等許多優(yōu)點(diǎn)，特別是光纖通信的光波分復(fù)用和光交換等作用，適應(yīng)了數(shù)字化發(fā)展的要求，更提高了電力綜合通信的能力。因此，光纖通信技術(shù)在電力通信中得到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)光纖通信技術(shù)的研究是時(shí)代發(fā)展的需求。

一、光纖通信技術(shù)在電力通信中應(yīng)用的必要性

1 電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。在電力系統(tǒng)的通信中需要用到各種不同的設(shè)備，設(shè)備不同，接口方式與轉(zhuǎn)換方式就不同。比如中繼線傳輸、用戶線延伸，以及載波設(shè)備與微波設(shè)備的轉(zhuǎn)接等。與此同時(shí)，電力通信系統(tǒng)中的通信手段也非常多，這便使得電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。

2 電力通信系統(tǒng)中的信息傳輸量較小，但是具有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。在電力通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男畔⒉粌H要繼電保護(hù)信號(hào)和話音信號(hào)，更有電力負(fù)荷監(jiān)測(cè)信息和圖像、數(shù)字信息，這些信息的量并不大，但是必須要有非常強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。

3 電力通信系統(tǒng)的通信范圍非常廣。在接受電力系統(tǒng)服務(wù)的對(duì)象中，以通信較集中的發(fā)電廠、供電局為主，同時(shí)還包含變電站、電管所等。因此，電力通信系統(tǒng)的通信范圍點(diǎn)多面廣，對(duì)光纖技術(shù)的應(yīng)用有著一定的迫切性。

4 電力通信系統(tǒng)對(duì)通信的可靠性和靈活性有著非常高的要求。電力系統(tǒng)是人們生活生產(chǎn)的基礎(chǔ)，保證穩(wěn)定的電力供應(yīng)是電力系統(tǒng)的重要工作。在電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，是不允許有間斷，或者突變的現(xiàn)象發(fā)生的，就要要求電力通信必須要具備非常高的靈活性和可靠性，而光纖通信技術(shù)正是適應(yīng)了這種需求。

5 電力通信系統(tǒng)對(duì)通信技術(shù)的要求還有一個(gè)，就是電力通信技術(shù)一定要具備非常強(qiáng)的抗沖擊能力。電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)突發(fā)性故障，就會(huì)產(chǎn)生非常大的波及范圍，使得通信業(yè)務(wù)量瞬間增多好幾倍。因此，在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用的通信技術(shù)一定要具備非常強(qiáng)的抗沖擊能力，而光纖通信技術(shù)正是適應(yīng)了這樣需求。

二、電力通信系統(tǒng)中的常用光纖

我國的電力通信系統(tǒng)有著一定的特殊性，建設(shè)一個(gè)光纖通信網(wǎng)是一項(xiàng)難度大、施工復(fù)雜的工程，隨著電力通信的要求不斷增加，新型的光纖也日益應(yīng)用到通信網(wǎng)中。當(dāng)前，最常用的電力通信光纖有光纖復(fù)合地線、光纖復(fù)合相線等。

1 光纖復(fù)合地線。光纖復(fù)合地線是指在電力傳輸線路中，地線中含有一定的光纖單元，這種光纖單元不僅具備地線的作用，而且還有光纖的優(yōu)點(diǎn)，使用起來非常可靠，而且不需要特別的維護(hù)。但是，光纖復(fù)合地線還有一個(gè)非常大的缺點(diǎn)，就是投資額非常大。這樣的光纖比較適用于新線路的建設(shè)和舊電路的更新。電力通信系統(tǒng)中的光纖復(fù)合地線不僅可以保護(hù)輸電線路的的雷擊現(xiàn)象，而且能夠利用地線中的光纖傳輸信息，同時(shí)還能夠滿足架空地線的要求。

2 光纖復(fù)合地線。所謂光纖復(fù)合地線就是將光纖單元復(fù)合在輸電線路相線中的一種電力光纜。光纖復(fù)合地線充分利用了電力系統(tǒng)的線路資源，有效避免了與外界之間的矛盾，是一種在電力通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的新型光纜。光纖復(fù)合相線有效的解決了架空線路的受限問題，避免了雷擊事件的發(fā)生。與此同時(shí)，光纖復(fù)合相線的使用，有效地保證了地線絕緣方式的運(yùn)行方式，節(jié)約了電能。

3 自承式光纜。自承式光纜分為金屬自承式光纜和全介質(zhì)自承式光纜。金屬自承式光纜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，、成本低，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中不需要考慮短路電流和熱容量等，因此金屬自承式光纜的應(yīng)用非常廣。全介質(zhì)自承式光纜質(zhì)量輕、直徑小，而且是全絕緣結(jié)構(gòu)，同時(shí)還具有相當(dāng)穩(wěn)定的光學(xué)性能，能夠大量減少停電的損失，可以說是特種光纖。

三、電力光纖通信網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

（1）波分復(fù)用技術(shù)

所謂波分復(fù)用技術(shù)就是指將許多不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)合到同一根光纖上，通過再進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。在光纖傳輸?shù)倪^程中，根據(jù)光波的波長(zhǎng)將光纖的低損耗窗口進(jìn)行劃分，將一個(gè)信道劃分成若干個(gè)信道，將光波視為信號(hào)載波，然后將不同波長(zhǎng)的信號(hào)合并到一起，送入到同一根光纖中進(jìn)行信號(hào)的傳輸。在信號(hào)的接收端，再將不同波長(zhǎng)的信號(hào)分開。不同波長(zhǎng)的載波信號(hào)是相互獨(dú)立的，在一根光纖中能夠?qū)崿F(xiàn)多路光信號(hào)的傳輸。如果將兩個(gè)方向的信號(hào)安放在不同的波長(zhǎng)進(jìn)行傳輸，就實(shí)現(xiàn)了雙向的傳輸。由于兩個(gè)相鄰的波峰之間的間隔不同，波分復(fù)用技術(shù)又被分為密集波分復(fù)用技術(shù)和粗波分復(fù)用技術(shù)，密集波分復(fù)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高容量信息的傳輸，是新型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的最佳手段。

（2）同步數(shù)字技術(shù)

同步數(shù)字體系是一種集復(fù)接、交換，以及線路傳輸?shù)葹橐惑w的、并由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)統(tǒng)一操作的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。同步數(shù)字技術(shù)對(duì)數(shù)位信號(hào)提供一定的等級(jí)，通過復(fù)用和映射方法，把低級(jí)的同步數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)化為高級(jí)的同步數(shù)字技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)同步傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還大大提高了網(wǎng)絡(luò)的速度，增加了網(wǎng)絡(luò)利用的效率。同步數(shù)字技術(shù)有效地將復(fù)接和分接技術(shù)簡(jiǎn)化了，使通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可靠性得到了提高。同步數(shù)字體系就是一套自我保護(hù)體系，能夠使電力通信的可靠性要求得到滿足，不僅提高電力通信的傳輸能力，而且安全性也較高。

四、電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)的維護(hù)

當(dāng)前，光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷加大，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)的維護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。首先，電力系統(tǒng)相關(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)工作人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高工作人員的業(yè)務(wù)技能和綜合素質(zhì)；其次，電力系統(tǒng)要加強(qiáng)先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)與舊設(shè)備的更新?lián)Q代，為光纖通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行提高有力的保障。

五、電力通信中光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1 光接入網(wǎng)。在近幾年，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了一系列翻天覆地的變化，交換、傳輸?shù)榷家呀?jīng)更新了許多代。在未來，網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展成為由軟件主宰的、數(shù)字化的、高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。如今，接入網(wǎng)仍然以雙絞線為主，雙絞線雖然傳輸質(zhì)量還行，但是與光纖相比，仍然有著一定的差距。光接入網(wǎng)不僅能夠減少網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與管理成本，而且能夠增加新的經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)還能夠建設(shè)光透明網(wǎng)絡(luò)，走進(jìn)真正的多媒體時(shí)代。

2 新型光纖的使用。當(dāng)前，IP的業(yè)務(wù)量越來越大，電信網(wǎng)絡(luò)必須要朝著下一代的方向發(fā)展，光纖設(shè)施正是下一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的單模光纖已經(jīng)不能夠滿足長(zhǎng)距離、高質(zhì)量的信號(hào)傳輸了，新型光纖的開發(fā)是下一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的發(fā)展。當(dāng)前，隨著干線網(wǎng)的要求不斷提高和城域網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，已經(jīng)有兩種新型的光纖得到了廣泛的認(rèn)可，一種是非零色散光纖，另一種是無水吸收峰光纖。這兩種光纖在日后的電力通信系統(tǒng)中勢(shì)必會(huì)得到廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。

3 光聯(lián)網(wǎng)。傳統(tǒng)的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管有著一定的優(yōu)越性，但是其靈活性和可靠性仍然不夠理想。光聯(lián)網(wǎng)改善了傳統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)的弊端，不僅實(shí)現(xiàn)了超大容量的光網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的范圍不斷增加，而且還增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的透明程度，使得不同系統(tǒng)的不同信號(hào)都得到了有效的連接，網(wǎng)絡(luò)充足的靈活性大大加強(qiáng)。與此同時(shí)，光聯(lián)網(wǎng)還實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的快速恢復(fù)，恢復(fù)時(shí)間非常短，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造不成任何損壞。正是因?yàn)楣饴?lián)網(wǎng)有著非常多的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，因此，世界上的一些發(fā)達(dá)國家都投入了大量的人力、物力，和財(cái)力，我國也正在朝著這個(gè)方向發(fā)展。光聯(lián)網(wǎng)勢(shì)必會(huì)成為繼同步數(shù)字系統(tǒng)電聯(lián)網(wǎng)之后的一個(gè)新的光通信的發(fā)展的高峰，在未來的通信市場(chǎng)中占據(jù)舉足輕重的位置，促進(jìn)電力通信邁上一個(gè)新的發(fā)展臺(tái)階。

結(jié)語

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用越來越廣泛，各種新技術(shù)、新材料層出不窮，光纖通信技術(shù)更是得到了突飛猛進(jìn)般的發(fā)展，大大提高了電力通信的質(zhì)量與能力。光纖通信技術(shù)在近幾年內(nèi)，已經(jīng)應(yīng)用到了千家萬戶，在有線通訊的廣播通信、軍用通信等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為了電力通信的支柱技術(shù)，促進(jìn)了電力通信的持續(xù)發(fā)展。

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