繼電保護中光纖通信技術應用分析

馮 巖

（作者單位：總參63研究所試制工廠）

繼電保護中光纖通信技術應用分析

馮 巖

（作者單位：總參63研究所試制工廠）

對光纖通信技術的基本原理及特征做了簡要的闡述，并在此基礎上重點對光纖通信技術應用于繼電保護技術中的特點和方法以及其在應用過程中所可能出現的問題進行分析。

繼電保護；光纖通訊；應用分析

1　應用于繼電保護中光纖通信技術的優勢

1.1信息傳輸量大

光纖通信技術的主要特征是信息傳輸量大，傳輸頻帶寬，適合遠距離通信傳輸。光纖使用的載波頻率比電力系統中通常所使用的載波頻率高到100倍以上。因此，光纖通信技術應用于繼電保護中能夠最大限度地滿足電力系統對繼電系統的要求，能夠使保護更加精確性和可靠性。

1.2抗干擾性能強

光纖所使用的基本材料是絕緣性能好的石英，這樣可以保證運輸線路或者高壓設備就不會在光纖回路中產生感應磁場干擾。由于光纖性能好，其在應用于繼電保護中避免了不必要的干擾，充分發揮了光纖通信技術的優點。同時，光纖還有尺寸小，輕便，環保性能好，適應性強等優勢。光纖縱聯保護通道受電網運行狀況的影響小。因此，根據光纖通信技術的諸多優點，系統電壓等級的不斷提高，以及用戶對電力系統穩定性能的需求，在現代通信之中，光纖通信技術及光纖通道的應用越來越多。

1.3傳輸質量高

光纖傳輸質量高、信號干擾性小、保密性好是光纖通信技術不可忽視的特點。這一特點正好滿足了電力系統對繼電保護速動性的基本要求。通常情況下，當繼電保護系統通過發信端口發出信息之后，通過光纖傳輸通道傳輸到繼電系統的接口端，使繼電保護接收端口和發信端口所接收的信息保持高度的一致性，保證線路的正常傳輸運行。

2　繼電保護與光纖通道之間的通信方式

2.1專用光纖通信方式

專用通信方式，是指為繼電保護建立的專用光纖通道，此通道中只對繼電保護信息進行傳輸。由于受到光及發出和接收距離等因素的制約和影響，其通信距離通常情況在100 km以內。專用通道方式是光纜的纖芯經過融纖后，由光纜終端箱直接接入到繼電保護設備的接口，不需要任何其它設備和中間環節，使傳輸方式簡單、傳輸可靠性高及管理方面。當前，專用光纖通信方式主要應用于短距離網線的繼電保護及重要線路保護。

2.2復用光纖通信方式

復用光纖保護是縱聯保護各光纖配合所構成，在允許方式之下，繼電保護裝置發出直跳信號和允許信號，然后信號經音頻接口傳輸到復用設備，在經由復用設備傳輸到光纖通道。此種方式的優點是接線簡單，有利于電路系統的運行和維護缺點是傳輸的中間環節多使得巡視和檢查不便。此種通信方式最為常用的是其64 kbit/ s，其主要應用于長距離線路保護。

3　繼電保護中光纖通信技術應用

由于光纖通道擁有諸多優點在電力系統繼電保護中的應用極為廣泛，在當前應用的220 kV以上的系統之中，由于光纖信息傳輸的容量大和頻帶寬的特點，傳統的高頻差動保護已經逐漸被光纖差動保護所取代。此外，目前，所應用的差動保護是以SDH同步數字原理的時分為基礎是由于光纖網絡傳輸的性能穩定和適應能力強的特點。但是這種保護方式不能適用于電網高速擴容的情況時及復雜的拓撲結構，為了避免此種缺陷，增強信道的傳輸容量，一種新的波分復用技術在研究和應用過程中都取得了良好的發展，其主要優勢就是信道的利用率高，在長距離傳輸時成本得到了大幅度降低，極大地節省了電力網路的建設成本，增強了信息傳輸的穩定性和可靠性，因此這種技術在電力系統的繼電保護中的應用有著廣泛的前景。

4　繼電保護中光纖通信技術應用過程中的問題

4.1施工工藝問題

由于光纖保護是高壓線路保護的主要方式，整個電力系統的穩定和安全性能都受到通道安全性能的影響。但是光纖傳輸需要較為復雜的連接環節，在具體施工過程中，對施工質量的要求高，且施工工藝復雜。大多數施工過程中保護裝置的錯誤都由于保護裝置在使用之前進行調試所存在的缺陷，影響到整個網路的安全性和穩定性。

4.2光纖保護管理界面的劃分問題

由于繼電保護與通信技術日益的聯系越來越緊密，通信專業和繼電保護專業的管理界面的劃分已經變得很難辨認，這就對繼電保護的人員提出了更高的要求。因此，僅從制度方面出發會影響到光纖的安全性和穩定性。繼電保護專業和通信專業界面的分界線應處于通信機房的光纖配線架上。配線架以上及保護裝置的尾纖是屬于機電保護專業所需要維護的，因此，光纖校驗維護技術應該是繼電保護專業人員必須具備的技能。

4.3其它問題

此外，自愈環網或可變路徑的光纖通道越來越多，安全自動裝置、繼電保護在光纖通道中的應用也出現了許多新的問題，如光纖通道中的通道倒換提高了光纖通道可靠性的同時，也使在單纖中斷時造成通道雙向路由不一致，使收、發信息不一致等問題的出現，造成了保護裝置發生區內故障時反應不靈敏，區外故障引起誤動。

［1］許西平，王鵬.光纖通道應用于繼電保護中的若干問題探討［J］.繼電器，2007（4）.

［2］馬乳娜，董毅.光纖通信技術在繼電保護中的運用［J］.信息化建設，2013（7）.

馮巖（1988-），男，安徽淮北人，研究方向：電子信息領域相關科研及生產。