超長站距光傳輸技術及其在電力系統的應用

李松有

（超高壓輸電公司貴陽局，貴陽 550081）

隨著科技的發展，人們的生活環境發生了很大的改善。我們的生活越來越多彩，也越來越快捷。目前，電力系統作為大部分技術與理念應用的基礎，也在不斷的進行著改革與創新。而其中，光傳輸技術的研發以及應用，大大的改善了我國因面積遼闊、地形復雜等原因而造成的電力設備建設等的困難。尤其是在遠距離以及大容量的電力傳輸這兩大問題中的解決中，光傳輸技術起到了決定性的解決作用。因此，超長站距光傳輸技術的發展對于我國電力工程的發展起著重要的作用。

1 超長站距光傳輸技術

光所能傳輸的距離，取決于光的發射功率以及光在傳輸過程中色散的程度。因此，想要進行長距離的光傳輸，就需要通過放大功率以及色散補償來進行輔助。

1.1 光放大技術

在電力系統中，主要運用光纖放大器來進行光功率的放大。而目前我國超長站距的光傳輸方面，主要運用的是遙泵放大技術以及喇曼放大技術。

（1）遙泵放大技術

對于電力工程建設中的山地、沙漠的復雜地形，為了避免電能傳輸在這種惡劣的環境中受到影響，普遍會采用遙泵放大技術進行光傳輸的放大。這種技術主要由發射和接收端、光纜、合波器、傳輸光纖等基本構件。遙泵放大技術應用了摻耳光纖的工作原理，是在光纖之中安裝熔如摻耳，并通過合波器以及傳輸光纖對高功率發射的泵浦光波進行處理，以此來達到對光進行放大的目的。遙泵的增益單元可以在纜路的適當位置進行安裝，具備不需要供電設備、也不需要進行維護的優點，極其適用于沙漠、高山湖泊等復雜地勢。但是，由于需要進行摻耳的安裝熔入，需要在適當的位置進行光纜的切割，所以施工的工作量以及難度都較大。

（2）喇曼放大技術

根據光學之中的非線性受刺喇曼散射效應研發而成的喇曼放大技術，是在光線中，弱信號受到同時傳輸的強泵浦光波喇曼增益影響，而最終實現了放大的過程。另外，喇曼放大技術采用的是光纖本身的放大，可以不需要特意進行光纖功率的降低，就可以實現光傳輸的有效放大。喇曼放大技術具有多種優勢，而它可以適用于各種不同規格的光纖，這也它成為了現今通信工程光傳輸放大中運用較為廣泛的一項技術。

1.2 色散補償技術

光在傳輸過程中、由于折射以及波長的影響因素，造成了色散效應。而在超長站距光傳輸中，就需要進行色散補償來進行有效的光傳輸。目前工程中受到普遍應用的負色散器件主要有色散補償光纖以及啁啾布拉格光柵這兩種形式。色散補償光纖應用較為廣泛，因為其是可以對幾乎各種波長都進行有效的補償。但是由于其精準控制不高、插損成本較大，急需改進。而啁啾布拉格光柵是具有對不同波長進行補償的針對性負色散器件，也具有很大的發展前景。

2 超長站距光傳輸應用的注意事項

（1）在對電力系統的電力設備進行建設的過程中，超長站距光傳輸的設備相比于其他電力設備造價較高。同時，由于超長站距光傳輸設備的應用時間并沒有其他電力設備長久，所以設備的穩定性還需要在應用的過程中進行檢驗。另外，在電力通信工程建設中，需要根據實際通信網絡的發展情況與規劃，進行合理的站距設計。不可盲目的追求超長卻忽略了技術的匹配，最終容易造成光傳輸的信號中斷，影響了電力系統的運作。

（2）對于入纖光的功率需要進行度的把握。入纖光的功率不可過大，不然就會造成光纖發熱、最終造成光纖的損傷。如果這種發熱現象嚴重，很可能會導致光纖熔化的情況，甚至可能還會因為溫度過高而造成火災的隱患。活動連接器在光功率超過了20dBm 之后，就是出現損壞的危險。。另外，維護人員在進行維護的時候，也會因為功率過高而造成身體的損傷。尤其是突然爆發的一瞬間，可能會給維修人員的眼睛造成無法挽回的傷害。所以，光傳輸的過程中，發射的功率一定不能超過20dBm。此外，當系統的功率富余度超過10dBm 的時候，投資建設的成本也會相應增加。在電力工程之中，如果光功率的富余度超過了標準，就需要另外購買光衰減器而形成不必要的資金投入。因此，電力系統中的通信工程在設計與計算的時候，需要將功率的富余度控制在10dBm 以下。

（3）在光傳輸的放大技術中，應該多進行喇曼放大器的投入，而對遙泵放大器進行積極的試點與研發。目前，喇曼放大器的技術相對成熟，造價成本也有所降低，所以在電力系統中的通信工程中，可以采用以喇曼放大器為主的放大技術進行超長站距的光傳輸工程。而對于遙泵放大器，由于其施工量和施工難度都較大，且穩定性有待考驗，所以在進行應用的時候需要進行試點考驗，并慎重考慮。

（4）需要對喇曼技術、遙泵技術以及色散補償技術的器件的進行規范和標準化的管理。首先需要解決廠家器件與光端設備捆綁銷售的問題。這種現象會造成部分器件與光端設備不兼容，后期網絡系統受阻以及管理部編的問題。所以，對于器件模塊，需要進行標準化與規范化的管理。

3 結束語

在電力系統中應用超長站距光傳輸技術，需要根據地理位置的實際情況進行光發達技術以及色散補償技術的選擇。同時，還需要對光纖功率進行適度調整，并規范市場中的器件標準，為超長站距光傳輸通信技術發展提供良好的建設基礎。