電力通信背景下的光纖通信技術(shù)的應(yīng)用研究

張 倩

（沈陽工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110136）

0 引 言

當(dāng)下通用的電力通信技術(shù)在各別技術(shù)環(huán)節(jié)比較落后，導(dǎo)致運(yùn)行效率低下，抗干擾能力不突出。所以，在電力系統(tǒng)工程中引入先進(jìn)的通信技術(shù)勢在必行。光纖通信在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。相比電力通信技術(shù)，光纖寬帶在運(yùn)行過程中的損耗少、傳輸容量大，具有非常好的抗干擾能力。基于這些優(yōu)點(diǎn)，光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)工程中的地位越來越重要，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境更加安全和穩(wěn)定。

1 電力通信的發(fā)展特點(diǎn)

隨著社會的不斷進(jìn)步和衍變，電力和電能在人們生產(chǎn)生活中的作用不降反升，導(dǎo)致電力和電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性直接影響人們的生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的老式電力通信技術(shù)相對技術(shù)成分較簡單，運(yùn)行模式單一，運(yùn)行容量相對較小，已經(jīng)跟不上電力系統(tǒng)工程的發(fā)展速度。采用光纖通信可以極大地改善問題，所以光纖技術(shù)正逐漸廣泛地應(yīng)用于電力通信行業(yè)。

1.1 繁雜性

一般來說，電力通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局非常復(fù)雜，這是現(xiàn)代系統(tǒng)工程的內(nèi)在要求決定的。在布局網(wǎng)絡(luò)中需要包含非常多的系統(tǒng)化設(shè)施，而這些設(shè)施必須在嚴(yán)格縝密的布局和安排下才能正行發(fā)揮功效。這種復(fù)雜化無論從運(yùn)行上來說還是維護(hù)上來說，都帶來了更繁重的事務(wù)。從提高勞動(dòng)效率的角度來說，這種舊式布局方式需要改變，而新的通信模式需要被引進(jìn)來改變這種現(xiàn)狀。比如，微波設(shè)備連接轉(zhuǎn)換過程中或者用戶線的延伸過程中，通信方式多種多樣，加劇了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局的復(fù)雜化，一定程度加劇了這種負(fù)擔(dān)[1]。

1.2 可靠性

電力是當(dāng)代生活、生產(chǎn)不可或缺的重要資源，關(guān)系到人類社會的發(fā)展進(jìn)程。在電力通信穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，可以為整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定提供一個(gè)基本前提，極大地提高整個(gè)系統(tǒng)的工作能效[2]。反之，如果某個(gè)環(huán)節(jié)的電力供應(yīng)出現(xiàn)中斷，該環(huán)節(jié)所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會增長必然會出現(xiàn)問題。鑒于二者息息相關(guān)的關(guān)系，要保證經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，一定要確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 環(huán)保性

我國是一個(gè)資源大國，同時(shí)負(fù)重更多的人口，導(dǎo)致我國人均資源相對匱乏。可持續(xù)發(fā)展一直是我國堅(jiān)持的道路，需要在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)兼顧資源和環(huán)境的平衡。開發(fā)和探索電力通信技術(shù)的材料和資源，正是為了順應(yīng)這種可持續(xù)發(fā)展。

2 光纖通信的特點(diǎn)

光纖通信技術(shù)中，光纖是主要材料，是光纖通信技術(shù)的主要載體。光纖通信主要是利用光纖技術(shù)進(jìn)行信息傳播。由于光纖技術(shù)采用的材料相對直徑和相對材料都較小，相應(yīng)地在整個(gè)過程中所占用的空間也很小[3]。此外，為了避免信息技術(shù)被不法之徒盜用，光纖的串燒裝置也會做得盡量小。

玻璃是制作光纖的主體材料，而玻璃的絕緣性非常好，使得傳播過程中可以完全不用顧及信息的絕緣問題，這是使用玻璃材料制作光纖的主要原因之一。光纖材料的損耗非常小，相同體積的信息容量卻比傳統(tǒng)方式大很多，且有更強(qiáng)的抗干擾能力。對比可以得出，光纖的通信容量比微波傳輸?shù)娜萘看蟮枚啵梢猿鑫⒉ㄈ萘繋资禰4]。光纖通信損耗非常小，在傳播過程中是非常重要的優(yōu)勢，而同樣用于制作信息傳播材料的導(dǎo)波管和同軸電纜則損耗要比光纖大得多。

3 電力通信中光纖通信技術(shù)的運(yùn)用

整體來看，光纖通信技術(shù)無論從系統(tǒng)性還是規(guī)范性來說，都是非常具有優(yōu)勢的一項(xiàng)技術(shù)。要在現(xiàn)有的電力通信系統(tǒng)中將光纖技術(shù)融入，并不是一項(xiàng)簡單的工程，將會大大增加系統(tǒng)工程的復(fù)雜度。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和改進(jìn)，這種融合正不斷改進(jìn)并走向成熟，使得在電力通信系統(tǒng)中光纖通信的運(yùn)用方式越來越簡單。而在這個(gè)過程中，也衍生出了很多應(yīng)用方式。

3.1 自承式電纜

自承式電纜是一種概括說法，細(xì)化又可以分成不同的類型。所有類型中，比較典型的是介質(zhì)自承式和金屬自承式兩種。介質(zhì)自承式光纜直徑和相對質(zhì)量都很小，且密度也小于一般材料，具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)和極好的絕緣性。最具有特點(diǎn)的是，介質(zhì)自承式在突然發(fā)生停電的情況下可以對系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，這是它明顯優(yōu)于其他材料的特征。金屬自承式非常顯著的特點(diǎn)是成本較小，結(jié)構(gòu)更加簡單，工作原理簡單，不需要像其他材料在運(yùn)行時(shí)要充分考慮電流短路問題和熱容量問題，可以極大程度減少工作量，提高相對工作效率。基于以上的優(yōu)勢，金屬自承式電纜的運(yùn)用非常廣泛。

3.2 光纖復(fù)合相線

光纖復(fù)合相線指的是一種運(yùn)用在光纖單元的復(fù)合線路。使用這種光纜可以使系統(tǒng)的運(yùn)行過程具有一定的避雷能力，還可以使光纜在使用過程中受到的外力阻礙降到最低，起到良好的保護(hù)作用。這種光纜以絕緣形式進(jìn)行運(yùn)行，為整個(gè)系統(tǒng)節(jié)省了電能，極大地提高了電能利用效率，和整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，同時(shí)兼顧了整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 光纖復(fù)合地線

光纖復(fù)合地線主要運(yùn)用于對原有舊線路的改造，或者在某特殊條件下的新線路開發(fā)。這種復(fù)合地線可以保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在具有惡劣環(huán)境的地方更加實(shí)用。該系統(tǒng)可以在傳播過程中充分利用數(shù)據(jù)信息，達(dá)到架空底線的系統(tǒng)需求。當(dāng)然，這種類型也不完全是優(yōu)點(diǎn)。由于這種光纜主要運(yùn)用于舊線路改造過程中，導(dǎo)致通常用到這種類型線路時(shí)意味著該項(xiàng)目的投入和成本會極大增加，是不利于工程整體發(fā)展的[5]。但整體來說，這種線路的存在和發(fā)展也是必須的。在光纖復(fù)合地線中存在著一些比較特殊的光纖單元，這些單元不僅可以在運(yùn)行過程中充分發(fā)揮其自身具備的優(yōu)勢，而且可以輔助體現(xiàn)光纖材料的各種優(yōu)勢。二者融合，使得系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全平穩(wěn)，保證了工作效率。

4 特種光纜

現(xiàn)階段，電力特種光纜的使用種類主要包括MASS、OPAC、ADSS以及OPGW[6]。說特殊，是因?yàn)樗麄冞@些種類的性質(zhì)與普通光纜有較明顯的區(qū)別。

ADSS/OPGW。現(xiàn)階段，這種特殊的電纜類型在各種系統(tǒng)中使用比較廣泛。這兩種電纜的自身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，導(dǎo)致其安裝過程中的安裝形式比較特殊，可以使系統(tǒng)極大程度地增加了抵抗外界損害的能力。ADSS類型的光纜能夠更好地進(jìn)行后期維護(hù)，且在系統(tǒng)安裝和維護(hù)過程中可以在不切斷電源的情況下進(jìn)行，從而不影響用戶的使用。所以，這種線路可以適用于擁有較大跨度的環(huán)境，也不會對搭建用的鐵塔帶來額外負(fù)擔(dān)，且其自身具有良好的絕緣性，能夠更好地減少外界帶來的干預(yù)，保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

MASS/OPAC/ADSS/OPGW。這類電纜的特點(diǎn)是制作成本高于一般材料，但由于搭建時(shí)可以依托電力系統(tǒng)本身所有的桿塔進(jìn)行搭建，所以可以節(jié)省項(xiàng)目的整體安裝成本。OPGW的質(zhì)量比普通光纜要好，使用的年限更加長，相對成本會較低，且安全系數(shù)較高，可以減小在使用時(shí)被偷盜的風(fēng)險(xiǎn)，需要重建的幾率較低。當(dāng)然，在受到雷擊等嚴(yán)重自然災(zāi)害時(shí)，它還是會影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行。

5 結(jié) 論

信息技術(shù)高速發(fā)展，為人們的生活帶來了極大便利，但也應(yīng)該意識到電力通信技術(shù)與時(shí)代發(fā)展的不匹配。所以，為了更好地提高電力通信的整體技術(shù)和質(zhì)量，必須在電力信息系統(tǒng)中更多地采用先進(jìn)的光纜通信技術(shù)，加深對新型材料和技術(shù)的探索和運(yùn)用，增加系統(tǒng)傳輸?shù)目傮w容量，降低運(yùn)營成本，尋求更佳的運(yùn)營方式，從而保證系統(tǒng)安全平穩(wěn)地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王秀彪.光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用[J].才智，2010，（22）：48-50.

[2] 洪學(xué)智.編解碼技術(shù)在安全光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2012.

[3] 林 密.高速光傳輸系統(tǒng)中電色散補(bǔ)償以及網(wǎng)管適配技術(shù)的研究[D].北京：北京郵電大學(xué)，2012.

[4] 王國云.光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用[J].經(jīng)營管理者，2009，（18）：365.

[5] 張正慶.光纖通信在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].光通信技術(shù)，1987，（2）：52-57.

[6] 董雪源.基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力系統(tǒng)廣域保護(hù)通信系統(tǒng)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2012.