電力通信中光纖通信技術的應用探討

摘要：光纖通信技術具有傳輸容量大、損耗低并且抗干擾能力強等特點，所以這種技術在電力通信中發揮了重要的作用。文章主要分析了光纖技術發展及其在電力通信中的應用，以供參考。

關鍵詞：光纖技術;電力通信中;應用

引言

電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行而產生的。目前，電力通信是電網調度自動化、網絡運營市場化以及管理現代化的基礎，也是電力系統的重要基礎設施。隨著科學技術的發展，我國從較為單一的通信電纜和電力線載波通信手段到如今包括光纖、數字微波、衛星等多種通信手段并用的現狀。電力通信在協調電力系統發電、配電等組成部分的聯合運轉以及保證電網安全可靠運行等當面發揮了重要的作用。光纖在電力通信領域的應用和發展的潛力是巨大的。

1.光纖通信技術簡介

1.1光纖通信原理

光發射機，中繼器，光纖以及光接收機共同組成了光纖通信。光纖通信中電信號通過光發射機轉變為光信號，而電信號又通過光接收機轉變成電信號。利用電調制器實現了將信息向合適信道傳輸信號的轉化。而通過光調制器實現將電調制器的信號向合適光纖信道傳輸光信號的轉化，通過中繼器實現放大信號的目的。光纖傳輸以后比較微弱的光信號利用光探測器將其轉變為電信號，利用電解調器放大光信號，從而實現了將原信號的輸出，如此，完成了光纖在電力系統通信中的信號一次傳輸。

1.2光纖通信特點

（1）光纖通信技術損耗較低。光纖通信技術比傳統的技術在傳輸過程中的損耗量非常低，很難發生較大的損耗，尤其是在短距離的運輸過程中是傳統技術無法比擬的。（2）光纖通信技術運輸容量較大。由于光纖通信技術使用了密集波分復用技術，因而具有很寬的頻帶，因此在進行信息傳輸的時候具有很大的容量。（3）具有良好的抗水性以及抗電磁干擾能力。由于光纖通信技術中的一個重要組成部分，是以石英作為原材料制成的光纖。這種材料可以明顯提升光波導對電磁干擾的免疫力，能夠不受雷電以及電纜的干擾。所以當石英通過加工制作就會讓其擁有良好的抗水性以及很強的抗電磁干擾能力。（4）具有良好的保密性。在運用光纖通信技術進行信息的傳輸工作時，不會發生串音的干擾，同時光纖所傳達的信息也是無法竊聽到的，因而具有很好的保密性。另外，光纖本身的直徑較細、重量較輕，因而占用的體積較小，節省了大量的空間。并且生產光纖的原材料成本較低，能夠極大的節省財力。

2.光纖通信技術在電力系統中的應用

電網的市場化運營有賴于電力系統的自動化控制，電力通信能夠為實現現代化管理提供服務，光纖通信系統在電力通信領域早已建立，最初主要沿用傳統管道、架空等方法鋪設的普通光纜，輸配電效率是目前覆蓋面最廣的網絡基礎設施，其目的在于實現長距離、跨區域輸送電能，滿足人們的用電需要，為了增強電力通信的可靠性，該領域很早就應用了光纖通信技術，其中，專用的特種光纖也在該領域中得到了應用，如復合地線、復合相線、全介質自承光纜等。

2.1光纖傳送網新技術

40Gbit/s、100Gbit/s這兩種技術是當前多數40GE/100GE的網絡有著最為緊密聯系的高速傳輸技術，二者都是有著編碼調制技術。色散補償技術、非線性抑制技術和SDNR保證對策。而以后電力系統必須要對其光纖通信技術的長距離進行保證，因此主要將多種增強前向糾錯技術（FEC技術）、動態增益均衡技術、具備電均衡效用接收機、調整功率技術、新型調制編碼技術、喇曼放大技術作為其光纖傳輸網所應用的技術類型。

2.2光纖通信接入網新技術

對目前環境下光纖通信技術在電力通信系統中應用過程所出現的差距，其主要的接入光纖技術有：以太無源光網絡（EPON技術）、基于ITU-TG984標準的無源光網絡（GPON技術）、基于樹形拓撲的APON/BPON技術以及星型結構以太網接入技術。這些光纖通信技術在分光比、傳輸的距離、速率、支持業務范圍能力、維護以及QOS管理等方面都有著一定差距，GPON要比EPON技術有著較難的實現要求，不過GPON技術在支持多業務方面的能力更強。將傳統形式的以太網作為前提基礎來應用星型結構光纖接入技術而達到了電力系統光纖通信接入技術實現，該技術能夠滿足有著較為豐富光纖資源或者單個對寬帶有著較大要求用戶的區域使用。

2.3光纖通信光交換新技術

光交換是光網絡當中典型的屬性，另外其也是當前光纖通信技術中最為主要的技術之一。目前參考劃分其特征和交換顆粒之間光交換技術的條件，對光分組交換OPS，光路/波長交換OCS，光突發交換OBS。其中波長是光路/波長交換的單位，有著較為簡單的實現條件，且交換顆粒較大，其缺點則是較差的寬帶復用特性和利用率。分組則為光分組交換的主要單位，其寬帶利用率和統計復用特性較好，不過有著較小交換顆粒，實現條件復雜;光路"/"波長光交換技術和光突發交換技術二者實現條件方面都比較簡單，且有著很好的復用特性和寬帶利用率，光突發分組交換技術有著簡單的實現條件和較高的寬帶利用率，綜合其因素分析和考慮可知，其有著最高的性能。

3.電力系統光纖通信發展趨勢

3.1向著超大容量、超長距離傳輸發展

波分復用系統（WDM）近幾年發展十分迅速，因為波分復用技術能夠很大程度的提高光纖通信系統的傳輸量。波分復用的基本思路是把多個發送波長適度錯開，使傳輸信號能同時在同一級的光纖上傳輸，這樣可使光纖傳輸的信息量大大增加。此外，光時分復用技術（OTDM）也能極大的增加傳輸量，但其主要是通過單信道速率的提高來實現的，最高速率可達"640Gbit/s。兩種技術的結合使用是未來大容量、長距離光纖傳輸的主要發展趨勢。

3.2向著超高速系統發展

在過去的幾十年里傳輸速率持續增加，已由原來的45Mbps"增加到了現在的10Gbps。10Gbps系統已在世界范圍內得到廣泛應用，但其對于光纜極速化比較敏感，不一定能滿足已鋪設光纜的要求，必須經實際測試合格后才能安裝使用，這就需要其向光的復用式發展。

3.3全光網絡的發展

全光網絡就是光節點完全代替了電節點，信息以光的形式進行傳輸，而交換機則依據光波波長來決定路由。全光網具有良好的開放性、兼容性和可靠性，在傳輸速度和容量方面也有不可比擬的優勢，并且其組網方式非常靈活，可根據需要隨時安裝新的節點。值得注意的是，要實現真正的全光網絡要依靠眾多通信技術的共同發展，例如，因特網、移動通信網等。

3.4新一代光纖的開發

傳統的單模光纖已不能滿足如今網絡距離和速度的要求，所以時代的發展要求我們必須開發新型的光纖，全波光纖和G.655"光纖是兩種類型的新型光纖。全波光纖主要是為了給網絡提供盡可能寬的波段，增加可復用的波長數，可大大降低無源器件的使用成本，從而降低整個系統的成本。

結語

光纖通信技術是一種新興的通信技術，尚不完善，還處于發展階段，無論是電力系統內光纖通信技術或是光纖自身因素都會有多少的缺點，其還有待繼續研究和開發。國內很多電網公司也開始對光纖電通信技術進行研究，他們主要包括國電通信中心和西北電網等。在未來，光電通信技術將在電力系統通信中會得到廣泛的應用。

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