論電力系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)應(yīng)用

李 彬， 趙靜娟

（①重慶郵電大學(xué)信科公司，重慶 401121；②中國移動通信集團(tuán)重慶有限公司，重慶 401121）

0 引言

電力系統(tǒng)建設(shè)關(guān)系國計(jì)民生的大事，關(guān)切人民群眾的生產(chǎn)生活。近年來，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，光纖通信技術(shù)已步入到社會的各個方面，正改變著人們的生活。我國一直大力推進(jìn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)，并廣泛使用光纖通信技術(shù)，以促使電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)[1]。從實(shí)際來看，我國電力系統(tǒng)規(guī)模逐漸增大，強(qiáng)調(diào)了安全穩(wěn)定的運(yùn)行需求，這樣孕育了電力通信網(wǎng)。基于光纖通信技術(shù)，在很大程度上滿足了電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，特別是高速、大容量、低損耗、安全穩(wěn)定等特性，促使光纖通信技術(shù)已成為電力通信的主導(dǎo)。

1 光纖通信技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信已成為人們生產(chǎn)生活的重要元素。光纖通信是以光纖為傳輸通道，并在光的載體下實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。與傳統(tǒng)通信方式相比，光纖具有突出的優(yōu)越點(diǎn)，具體詳見表1。同時，在光纖傳輸系統(tǒng)中，電波頻率要遠(yuǎn)小于光波頻率，而且在傳輸過程中的耗損，光纖作為傳播介質(zhì)損耗要遠(yuǎn)小于導(dǎo)波管或同軸電纜[1]。所以，在實(shí)際的信息傳輸中，光纖傳輸?shù)娜萘看螅话愦笥谖⒉ㄍㄐ诺膸资丁?/p>

表1 光纖的特點(diǎn)及優(yōu)越性

2 光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于電力系統(tǒng)通信而言，具有業(yè)務(wù)多、桿路資源豐富、要求可靠性高等特點(diǎn)。所以，在電力通信光光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，需要充分考慮電力通信的實(shí)際情況和特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)光纖通信建設(shè)的有效性，并能適應(yīng)電力系統(tǒng)的通信需求[2]。

2.1 電力特種光纜

電力特種光纜是基于電力系統(tǒng)獨(dú)有的線路桿塔資源架設(shè)的電力特種通信光纜。其主要分為ADSS、OPGW、ADL、OPPC、GWWOP等。如表2所示，是基于電力特種光纜的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用進(jìn)行分類。

表2 常用電力特種光纜分類

就電力特種光纜而言，其具有特殊的自身結(jié)構(gòu)和安裝形式，這就決定特殊光纜受遭受外力破壞的可能性較小[3]。從造價(jià)來看，其本身造價(jià)較高，但光纜建立的基礎(chǔ)是豐富的桿路資源，所以在施工成本可以形成較大節(jié)約。當(dāng)前，使用較為廣泛的電力特殊光纜主要有ADSS和OPGW兩種。表3就是ADSS、OPPC、OPGW的優(yōu)缺點(diǎn)分析。

表3 ADSS、OPGSS和OPPC的優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.2 電力特種光纜內(nèi)的光纖選型

2.2.1 光纖可使用的波段

在光信號的傳輸過程中，光纖作為傳播介質(zhì)。所以其特性的質(zhì)量直接影響到光纖傳輸?shù)馁|(zhì)量[4]，如光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸距離和寬度。

當(dāng)前，光纖可傳輸，且波長在1260～1680 nm范圍內(nèi)的就有 6個波段（詳見表 4）。同時，利用WDM級數(shù)，實(shí)現(xiàn)每個波段在多個信道內(nèi)傳輸。

表4 光纖通信所利用的波段

2.2.2 光纖的分類及選型

依照 ITU—T來分類，可以分為常規(guī)單模光纖G.652、非零色散位移光纖 G.655、色散位移光纖G.653、截止波長位于單模光纖G.654等。

對于多模光纖 G.651而言，其主要應(yīng)用于部分接入網(wǎng)或局域網(wǎng)，且不適宜用于長距離狀態(tài)下傳輸。就應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性來看，其較多應(yīng)用在ADSS光纖中；非色散位移光纖 G.652的特點(diǎn)是：在工作波長為1310 nm上，其衰減會降低，而在工作波長為1550 nm上時，其衰減最低且正色散較大。同時，基于非色散位移光纖 G.652色散波長的特性，其主要應(yīng)用E、S波段的工作，而在其衰減波長的特性下，其還應(yīng)用C段波。當(dāng)前使用最為廣泛的當(dāng)屬G.652類光纖。就其特性而言，其是一種良好的非零色散位移光纖，所以可以使用在大容量、高速度數(shù)據(jù)的傳輸。這主要是因?yàn)椋?550 nm工作上，其附近會有一定量的低色散，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)；額非線性效應(yīng)。而對于G.655和G.656類光纖而言，G.655類光線更適合于AWDM系統(tǒng)。此外，在1550 nm處，G.653類光線會有一定量有零色散，這樣一來就會對非線性效應(yīng)造成嚴(yán)重干擾[4]；而在價(jià)格方面，G.654類光纖的價(jià)格較高，可以用于無中繼海底光纖傳輸。

2.3 光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

2.3.1 波分復(fù)用技術(shù)（WDM）

該技術(shù)是指將N種不同波長的光信號復(fù)合到一根光纖之上。其中，光纖復(fù)合傳輸?shù)墓庑盘柫颗c相鄰光波波長間隔有關(guān)，一般是相鄰光波波長間隔越小，其復(fù)合傳輸?shù)墓庑盘柫吭酱骩5]。依照波長（峰值）的間隔大小，波又可以分為 CWDM、DWDM等類型，而對于DWDM而言，其是波長間隔為1～10 nm的波分復(fù)合技術(shù)。

2.3.2 同步數(shù)字體系（SDH）

同步數(shù)字系列是一種綜合信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，是將線路、復(fù)接等功能融合一體，并進(jìn)行統(tǒng)一網(wǎng)管的系統(tǒng)操作。SDH技術(shù)針對不同速度的信號，以提供相應(yīng)的等級，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐叫浴＿@樣一來，就很好地解決了核心網(wǎng)與局域網(wǎng)接入的問題，并極大地提高了網(wǎng)絡(luò)寬帶的利用率。同時同步數(shù)字系統(tǒng)也具備良好的保護(hù)體系，以滿足電力系統(tǒng)高安全、穩(wěn)定性的現(xiàn)實(shí)要求[5]。所以，實(shí)現(xiàn)DWDM和SDH的組合式聯(lián)網(wǎng)，不僅確保了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，而且實(shí)現(xiàn)了高效的傳輸效率。

3 結(jié)語

在電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中，將光纖通信技術(shù)用于電力通信系統(tǒng)，在很大程度上提升了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，滿足了更多的業(yè)務(wù)需求。所以，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化了電力系統(tǒng)，促使電力建設(shè)朝向現(xiàn)代化方向前進(jìn)。同時，隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，電力通信也會隨之不斷發(fā)展，進(jìn)而電力系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展，提供更大的支撐力。

[1]張偉,張志謙,柯賢文,等.光載無線通信技術(shù)及其應(yīng)用分析[J].通信技術(shù),2011,44(04):45-47.

[2]劉立人,孫建鋒,劉宏展.空間激光通信技術(shù)發(fā)展趨勢分析[J].通信技術(shù),2010,43(08):39-42.

[3]員麗瓊,景占榮.基于DSP的紅外數(shù)字通信技術(shù)研究[J].信息安全與通信保密,2010(03):82-84.

[4]王秀麗.淺談光纖光纜在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].內(nèi)蒙古石油化工,2008(22):61-63.

[5]孫陳,周學(xué)軍,吳俊.光纖保密通信技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].信息安全與通信保密,2006(12):169-173.