波分復用技術在電網通信中的應用

摘 要： 文章基于波分復用技術（Wavelength Division Multiplexing，WDM）在工程實踐中作了研究與應用，首先簡要介紹了WDM技術的基本原理及特點，然后重要點描述了WDM技術在500kV惠茅甲線單改雙工程中的應用，從中得到了大量的一手現場數據，為WDM技術以后廣泛應用于電網通信中進行了有益的探索和實踐。

關鍵詞：波分復用技術（WDM）；電網通信；光傳輸；工程應用

1 引言

WDM技術問世時間不長，但由于具有許多顯著的優點迅速得到推廣應用，并向全光網絡的方向發展。

在電力系統通信中，對通信要求高可靠性，高穩定性和高安全性，對WDM技術的應用還較為少見。本文作者針對WDM技術的特點，結合工程實踐對其進行充分的論證和實驗，在廣東電網第一次采用了WDM技術對省網通信業務進行承載，并在運行中進行長期的監測，為WDM技術以后廣泛應用于電網通信中進行了有益的探索和實踐。

2 波分復用技術基本原理及特點

波分復用是將兩種或多種不同波長的光載波信號（攜帶各種信息）在發送端經復用器（亦稱合波器，Multiplexer）匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進行傳輸的技術；在接收端，經解復用器（亦稱分波器或稱去復用器，Demultiplexer）將各種波長的光載波分離，然后由光接收機作進一步處理以恢復原信號。這種在同一根光纖中同時傳輸兩個或眾多不同波長光信號的技術，稱為波分復用。

WDM技術充分利用單模光纖低損耗區帶來的巨大帶寬資源，根據每一信道光波的頻率不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發送端采用合波器將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由分波器將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立（不考慮光纖非線性時），從而在一根光纖中可實現多路光信號的復用傳輸。將兩個方向的信號分別安排在不同波長傳輸即可實現雙向傳輸。根據波分復用器的不同，可以復用的波長數也不同，從2個至幾十個不等，一般商用化是8波長和16波長系統，這取決于所允許的光載波波長的間隔大小。

3 波分復用技術在工程中的應用

在實際實用中，整套波分復用設備包括三部分：OEO波長轉換盤，合波器，分波器。OEO波長轉換盤是將SDH等設備發來的光進行光-電-光轉換，轉換成波分系統的其中一個波長，然后將其送入合波器；合波器的作用就是將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。分波器則是在接收端，將不同波長承載不同信號的光載波分開，然后一一送入相對應的SDH光路的接收端。

在廣東電網的粵東電力外送500kV惠茅甲線單改雙工程中，因改造期間，會造成惠茅線OPGW光纜長時間中斷，為確保粵東通信網絡及通道可靠性，必須將省通信網業務臨時轉移，利用地區通信網線路光纜資源，將原惠茅線光纜所承載的的業務在施工前全部轉移到惠州-聯豐-東澎-桂竹-茅湖的迂回路由上。由于地區通信網線路纖芯資源緊張，不能提供足夠的纖芯給省網使用，故我們采取在惠州站和東澎站安裝兩套波分復用設備的方法，將5路省網業務承載在波分復用設備上，這樣只需用到2芯的纖芯資源就可將5路2.5G的光路恢復。波分復用設備安裝結構簡圖如下圖1所示。

圖1 波分復用設備安裝簡圖

我們先對波分復用設備先進行了單機測試，采用先進的SDH數據分析儀來測試其指標是否符合現在電網通信的要求。測試結果如表1、表2、表3。測試結果表明，OEO波長轉換盤光接收靈敏度為-28dBm左右，合波器和分波器均引入2dBm左右的插入損耗，符合工程應用的需要。

表1 OEO波長轉換盤光接口參數

表2 合波器光接口參數

表3 分波器光接口參數

在本次工程中，我們在惠州變和東澎變兩個變電站通信機房安裝兩套波分復用設備，將5條省網業務分別轉移至波分復用設備上去承載，在現場實測光功率、誤碼率等各項技術指標，均符合電網通信的標準。并在長時間的運行中密切觀測，在500kV惠茅線OPGW光纜中斷期間運行良好，未發生過一次業務中斷。

4 結束語

此次WDM技術在500 千伏惠茅甲線單改雙線路工程的應用，開創了廣東電網通信的先河，經過工程實踐檢驗，得到了大量的現場數據。而隨后在220kV廣亞線光纜改造工程、220kV虎亞線光纜改造工程中也進行了類似的應用，這些有益的探索和實踐，為WDM技術以后廣泛應用于電網通信積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]趙澤鑫.《波分復用技術》.

[2]S.V.卡塔洛頗羅斯.《密集波分復用技術導論》.人民郵電出版社.

[3]Walter Goralski.《光網絡與波分復用》.人民郵電出版社.

作者簡介：張華琛（1983，10-），籍貫：廣東省興寧市，研究方向：電力通信，智能電網，職稱：工程師。