光纤通信技术在电力通信中的运用探究

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【摘 要】 光纤通信技术有很多优势,随着光纤技术和通信技术的不断进步,光纤得到了认可,在电力系统中也得到了广泛的运用。基于此,本文作者结合多年来的工作经验,对光纤通信技术在电力通信中的运用进行了论述。

【关键词】 光纤通信技术;电力通信;运用

前言:

当前电力系统环境下其电力载波通信技术的抗干扰性已经不能满足,另外光纤技术不断发展和完善,使得光纤通信技术的成本越来越低,也就为光纤通信在电力系统中进行应用创造了良好的条件。

1 光纤通信技术在电力通信中的重要性

1.1电力通信系统中网络比较复杂

因为电力系统需要不同的设备,这本来没有太大的问题,但是由此引发的连锁反应也叫人十分的困扰,设备不同意味着接口的方式就会不一样,而且相互之间的转换方式也各不相同。比如用户线和中继线等,这之间的复杂关系是传统技术解决不了的。

1.2电力通信技术需要的是可靠性和灵活性较高的通信

维持电力供应稳定是电力系统的重要任务之一,对人们的生活有着极为深刻的影响。如果想达到维持电力通信系统的正常运行,那么就要考虑到对于经常发生的意外情况,要提前避免,这就要求电力通信具有较高的可靠性和遇到意外的灵活性,满足这种要求就需要应用光纤通信。

1.3电力通信系统需要较强的抗冲击性

电力系统一旦发生故障将会影响很大的范围,甚至可能会导致通信故障的发生,或者造成通信任务量突然暴增,因此,为了防止这种事故为通信带来不便,电力系统要求通信技术具有较强的抗冲击性,能够“临危不乱”的面对冲击,光纤技术在这方面则是一个最佳选择。

2 光纤中电力系统电气信号的通信过程

光发射机,中继器,光纤以及光接收机共同组成了光纤通信系统。光纤通信技术当中,利用光发射机将光源通过电信号调制成光信号,输入光纤传输至远方,再利用光接收机将来自光纤的光信号还原成电信号,经放大、整形、再生恢复原形后,输送至电端机的接收端。电调制器能够转化信息为一定合适的信道传输信号,一般情况下其信息都会转变成为数字信号。但光调制器能够让电调制器所调制的信号转化为适合光纤信道传输所利用的光信号,进而让信号利用中继器进行扩大的目的得以实现。光纤传输之后其光信号比较微弱,不过光探测器能够对其进行转变成为电信号,然后电解调器再对其光信号进行放大,以完成其原信号输出的目的,进而使得电力系统通信当中其光纤信号传输得以实现。

3 电力系统中光纤通信的特点

1)光纤通信在电力系统当中有着非常大的通信容量,传输频带极宽;2)玻璃或者硅是制作光纤的主要材料,即制作光纤的材料是非常丰富的,因此使用光纤通信有着很大的节约全金属材料使用量的意义;3)电力系统通信方面,光纤通信有着非常好的保密性,其不易受到外界电磁干扰,另外潮湿环境、雷击环境等因素对光纤通信也几乎没有太大的影响;4)电力系统当中一般都是用OPGW光缆、ADSS光缆作为其主要使用光纤类型,其一般都是和电缆一起敷设,操作简单;5)光纤衰减小,中继距离长;6)光纤串扰小,信号传输质量高。同时光纤通信不具备感应性能,因此光纤通信在电力系统当中进行应用不会由于电位升高而受到相关影响,即光纤通信成为电力通信系统较为合适的通信技术。

4 光纤通信技术在电力通信中的运用分析

4.1光纤传送网新技术

40Gbit/s、100Gbit/s这两种技术是当前多数40GE/100GE的网络有着最为紧密联系的高速传输技术。二者都是有着编码调制技术、色散补偿技术、非线性抑制技术和SDNR保证对策。而以后电力系统必须要对其光纤通信技术的长距离进行保证,因此主要将多种增强前向纠错技术(FEC技术)、动态增益均衡技术、具备电均衡效用接收机、调整功率技术、新型调制编码技术、拉曼放大技术作为其光纤传输网所应用的技术类型。

4.2光纤通信接入网新技术

对目前环境下光纤通信技术在电力通信系统中应用过程所出现的差距,其主要拥有的接入光纤技术有:以太无源光网络(EPON技术)、基于ITU-TG984标准的无源光网络(GPON技术)、基于树形拓扑的APON/BPON技术以及星型结构以太网接入技术。这些光纤通信技术在分光比、传输的距离、速率、支持业务范围能力、维护以及QOS管理等方面都有着一定差距,GPON要比EPON技术有着较难的实现要求,不过GPON技术在支持多业务方面的能力更强。将传统形式的以太网作为前提基础来应用星型结构光纤接入技术而达到了电力系统光纤通信接入技术实现,该技术能够满足有着较为丰富光纤资源或者单个对宽带有着较大要求用户的区域使用。

4.3光纤通信光交换新技术

光交换是光网络当中典型的属性,另外其也是当前光纤通信技术中最为主要的技术之一。目前参考划分其特征和交换颗粒之间光交换技术的条件,对光分组交换OPS,光路/波长交换OCS,光突发交换OBS。其中波长是光路/波长交换的单位,有着较为简单的实现条件,且交换颗粒较大,其缺点则是较差的宽带复用特性和利用率;分组则为光分组交换的主要单位,其宽带利用率和统计复用特性较好,不过有着较小交换颗粒,实现条件复杂;光路/波长光交换技术和光突发交换技术二者实现条件方面都比较简单,且有着很好的复用特性和宽带利用率,光突发分组交换技术有着简单的实现条件和较高的宽带利用率,综合其因素分析和考虑可知,其有着最高的性能。

4.4构建电力网络复合通信系统

对光纤通信系统的带宽和频率进行重新规划,使通信潜力得到进一步挖掘。比较成熟的是光纤复合通信技术,通过对光纤高频和传输协议的进一步开发,发展出复合通信,在提高通信容量的同时,建立起电力系统的通信新方式。

4.5建立高压电测量的光纤通信系统

其一,以柱状空芯低值电阻串入线路导线中。电流流经此电阻时,将产生压降,把这个电压降放大和数字化后,经光纤送到地面测量。其二是通过光纤直接把模拟信号送至地面,经光检测器接收放大后进行测量。

4.6建立雷电监测的光纤通信系统

通过光纤通信系统,可以装接在地线上的传感器,检测出落雷次数和雷的极性,再经过光纤传到地面,用计算机进行分析处理。高压测量和雷电这两种系统距离很短,对光源的发光功率、光纤的衰耗及检测器的灵敏度要求都不高,造价较低。

4.7建立电力系统间光纤通信系统

在变电站与变电站、变电站与调度中心、发电厂与变电站建立光纤通信系统,已经成为电力系统的发展需要,自动化水平要求越来越高。光纤通信系统以计算机为主体信号采集、处理传递,这不但丰富了通信形式,又可以防止强大的电磁干扰,成为光纤通信系统实际应用的新方向。

4.8光纤通信技术的可靠性

在光纤通信系统建设中,可以控制串口的数量来控制光纤通信系统中设备的数目,这样可以降低光纤通信系统的监控压力,有助于降低光纤通信系统维护人员的工作压力和强度。从系统上讲,越简单的光纤通信系统,其稳定性和可靠性也就越高。要建立维护光纤通信系统的观念与体系,通过对光纤通信系统的有效维护,高效的光纤通信系统维护体系来提高电力系统整体的可靠性。应该建立光纤通信系统的层级管理机制,要以定时检修和不定时维护的方式,确保光纤通信系统的可靠。针对发现的问题,及时予以分析和处理,这样可以起到在消除隐患的同时,做到对光纤通信系统可靠运行的保证。

5 结束语

综上所述,光纤通信技术是一种新兴的通信技术,尚不完善,还处于发展阶段,无论是电力系统内光纤通信技术或是光纤自身因素都会有多少的缺点,其还有待继续研究和开发。对近些年来电力通信系统当中引入光纤通信技术的情况进行分析和观察可知,光纤技术在电力系统当中有着较好的应用前景。

参考文献:

[1]卢洁.浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景[J].华北电力大学电气与电子工程学院2012(98)37-39

[2]阚炜.光纤通信技术在电力系统通信中的应用分析[J].眉山多能电力设计咨询有限责任公司2011(29)55-56

[3]任鹏.电力系统通信中光纤通信的发展前景[J].片畜建永福工程顾问有限公司2010(19)48-49

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本文来源:http://www.zhangdahai.com/shiyongfanwen/qitafanwen/2023/0403/578865.html

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