电力通讯系统光纤通讯的应用实践李强

李强

摘要：当前光纤通讯技术在电力通讯系统中有着相当重要且广泛的应用，所以应当加强对技术重难点的分析，明确技术后续的整改方向，促进技术向更高的层次不断发展。文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析了光纤通讯技术在电力系统建设之中的重要性和重大的价值，同时对工作当中应当注重的相关概念和深层次的技术理论后进行细致的研究，旨在以此为基础为今后电力系统技术建设工作的发展奠定坚实的基础条件。

关键词:电力通讯系统；光纤通讯；应用实践

1光纤通讯技术的简介

光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称，就是利用光导纤维传输信号、实现信息传递的一种通信方式。光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。光纤通讯传输的介质是光纤，在电力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起，完成信息的传递任务。

2光纤通讯技术优点

随着技术的进步,到了上世纪的七、八十年代,一些有别于传统光缆的附加于电力线和加挂于电力杆塔上的光电复合式光缆被开发出来,这些光缆被统称为电力特种光缆。电力系统光纤通信与其它光纤通信系统最大区别之一就是通信光缆的特别性。电力特种光缆受外力破坏的可能性小,可靠性高,虽然其本身造价相对较高,但施工建设成本较低(因为电力系统所用光缆主要用在高压输电线路上,利用现有杆塔安装光纤通信线路)。

2.1频带极宽,通信容量大

对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz•km的宽带。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长

目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

2.3抗电磁干扰能力强

我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

3光纤通讯技术在电力系统中的应用

根据上文针对我国当前光纤通讯技术的特征和现状等进行细致的分析，可以明确技术建设的核心理念，同时明确今后的发展方向。首先，是复合类型的光缆通讯技术的应用，在当前电力系统的发展过程之中，系统技术具有独立型的特征，并且操作过程当中的大容量电力载波有着各自的优点和缺陷。其优点相当明显，经济、可靠、稳定。但是缺点则是通讯的质量容易受到外界的影响而使得质量下降。另外，还需要注意的是，在复合类型的光缆通讯技术应用过程之中，由于频率的划分相当狭窄，再加上实际使用的间隔限制[3]。所以，实际的通讯容量相当容易受到影响，最终使得容量不能够达到使用的标准看，造成质量下降的情况。

其次则是雷电的观测，光纤通讯技术在电力系统之中应用，雷电观测是一个相当关键的环节，由于雷电的观测相当不安全，并且其中相关操作的危险系数较大，所以引入光纤通讯技术，将可以很好的解决传统工作当中存在的限制性因素，最终在根本上解决安全性问题。将电流传输进入地线，进而使得电流可以涌入至大地当中，通过安装在地线之上的传感设备和相关装置，可以实际的监测到雷击的极性以及次数，最后通过光纤的方式，传输进入至计算机之中，实现对数据的分析和处理。总的来讲，通过光纤通讯技术进行雷电的观测，是电力系统相关技术的核心应用层面，也是今后发展的重点方向。

最后则是在变电站以及发电产等之中的应用。在相关地区，尤其是在发电厂以及变电站内部，使用的光纤通讯技术一般是采用信息和符号传输的形式，进行数据以及相关信号的保护，这样可以从根本上保证数据、信息的安全性和可靠性[4]。随着超高压、大电流能量的传输，连接在设备之中的电能传输到主站当中，最终实现电能的合理运用，不仅保证了电能输送整个过程的安全性，同时还从根本上保证了电能输送的准确性和可靠性。

4光纤设备的维护与人员要求

4.1光纤设备的维护

集中维护。在电力系统当中的光纤通讯设备一般采用的都是集中维护方式，为此，可以设置维护中心，并将维护人员以及所需的仪器仪表全都集中在一个主站之内，而对于设备较少的站则可以不设日常维护人员，这样不但能够提高维护工作效率，而且还能节约人员。

4.2对维护人员的要求

维护人员应当做好安全和清洁工作，在处理光接口信号时，严禁将发送器的尾纤端面正对双眼，并且还应做好尾纤端面以及连接器的清洁工作，其次，应做好防静电工作，在进行机盘操作时，必须佩戴专用的防静电手腕，同时要确保接地良好，当需要更换机盘时，也应当佩戴防静电手腕。

再次，应不断提高操作技能，一方面要熟练掌握维护设备的基本操作，并了解组网拓扑，业务分配以及时隙配置等情况，另一方面要傲好设备的日常巡视检查工作，最大限度地确保通讯设备安全，稳定，可靠运行。

5光纤通讯技术在电力系统应用中的发展前景

5.1向超高速传输方向的发展

目前的10Gbps网络系统已经大量应用，10Gbps系统对光缆极化模色散非常敏感，但是当下已经铺设的光缆并不能满足开通和使用10Gbps系统，需要进行较多实地测试，经验证合格后方可使用。更高速的传输网络的进一步建设和实验，使电力系统整体上实现更高的处理速度得到了保证。

5.2向超大容量传输方向发展

信息的超大容量传输基本思路是将诸多不同波长的不同信号放在同一组光纤上传输，同时实现有效传输的效果，这样会提高光纤传输的承载能力。

结语

从光纤通信技术开展至今，信息传输的速度不断加快，层出不穷的光纤通信技术将成为电力通信市场复苏的源泉，也带动了电力事业的快速发展，而人类本身对通信容量的无止境需求将是市场回复和快速发展的原动力。未来光纤通信技术的进一步提高，将对电力系统产生不可估量的巨大影响，必将给2l世纪的电力通信行业带来快速而长足的进步，乃至进一步对整个人类社会经济的发展做出巨大贡献。

参考文献:

[1]沈航.光纤通讯在三门核电分布式控制与信息系统中的应用[J].中国高新技术企业，2014（06）：78-79.

[2]郑亮.探讨光纤通信技术在电力通信网建设中的应用[J].通讯世界，2016（04）：54-56.

[3]颜廷学，李震.浅析供电公司通讯光缆线路的运维技术特点[J].通讯世界，2016（02）：33-34.

[4]郭飞，马志刚，浅谈电力通讯系统光纤通讯的维护与应用[J]，科技资讯，2013（29）

[5]张辉，聂正亚，万莹，电力系统中光纤通信技术应用探讨[J]，中国科技信息。