摘要：调度自动化是电网现代化的必然趋势，是优化配电网络结构、简化保护和运行管理程序、提高供电可靠性和电能质量的有效措施。而在调度自动化系统的传输技术上，光纤以其传输具有容量大、传输频带宽、信号传播速度快、抗干扰能力强等突出优势将成为该系统的必然选择。本文对光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用进行分析。
关键词：光纤通信技术；电力系统；调度自动化；应用
光纤通信具有传输频道宽、传输质量高、通信容量大的优势，随着电子科技的快速发展，人们在日常生活以及工作中对供电质量和稳定性及安全性的要求越来越高，在这种情况下，传统的通信技术已经不能满足人们的需求。光纤通信技术本身具备较强的可靠性，不会在光波传输过程中出现泄漏情况，这样就有效保证了电力通信的安全性。并且光纤通信的抗干扰性强，不容易因为天气变化或者其它外力因素的影响而导致通信中断或者通信质量降低，这极大的满足了目前人们的日常通信需求。
1光纤通信技术的概念
光纤通信技术主要是在信号传输过程中使用光导纤维，而光波也是信息传输的载体，实现信息传输的通信方式。区别于其他通信系统的主要特点，载波频率存在很大的区别，光波的载波频率要远远大于微波载波频率，通常而言，光波的载波频率可以达到100THz，而微波的只处在1GHz～10GHz之间。光纤通信系统的基本构成：发送部分、中继器、接收部分、光缆部分。实现通信过程如下：发送端将需要发送的图像、语音等信息转换为电信号，输入电信号既可以是模拟信号（如视频信号）也可以是数字信号（如PCM信号），调制器将输入的电信号变成相应的电流信号并注入进光源（发光二极管（LED）或半导体激光器（LD）），进行直接强度调制，光源完成电/光变换，将相应的光信号送入光纤。光纤的种类主要有三种：阶跃多模光纤、梯度（渐变）多模光纤和单模光纤，目前主要采用单模光纤，它以极小的衰减和良好的性能传送已调光信号。在接收端的光电检测器（PIN光电二极管或APD雪崩二极管）对输入的光信号进行直接检波，将其转换为相应的电流信号，再通过放大、再生等手段，以弥补线路传输过程中的能量损耗和波形畸变，最后输出和原始信号一致的电信号，从而完成整个传输过程。
2光纤通信的优势
2.1通信容量大
光纤通信技术的信息容量大主要是因为光纤的传输的频道比金属电缆线更宽。在光纤内部，一般存在两种波长，即密波以及粗波，在应用粗波时，能够在同一个光纤之中反复传输16个不同的波长，换一种说法，可以将光纤的这种工作性质理解为使用一个光纤完成16条不同线路的输电业务。当光纤传输的波长频道为密集波时，虽然有很多波长都需要进行传输，但是传输每一个波长的速度相当于粗波传输速度的几十倍。
2.2防电磁干扰的能力较强
光纤材料中主要是绝缘体材质，一般是由石英材料构成的。抗腐蚀能力强，并且绝缘效果很好。因此使得光纤波导的防电磁干扰能力也非常强，不容易受到大自然雷电环境、电离层变换、太阳黑子运动、人为电磁等的干扰，还可以通过它与高压传输线路进行平行搭建或者与电力导体综合组件形成复合式光缆线路。复合式光缆线路的构建对于电力系统中自动化调度系统的发展有很重要的作用。
2.3降低损耗
目前，市场上的石英光纤损耗都比较低，其在传输上产生的损耗也比其它传输介质要低。随着未来通信技术的不断发展，非石英系统会越加广泛，其会更大程度降低光纤的损耗，这也是未来光纤通信系统的发展方向。传输线路如果较长，则采用中继站的数目将有效减少，可以降低光纤通信系统的整体成本和复杂程度。
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2.4保密性能较高
在进行电波传输的过程中，不可避免地会出现电磁波的泄露。电磁波一旦泄漏，就会对各个传输通道的正常工作造成一定的影响，从而导致信号安全性降低，可能被窃取。如果使用光纤通信，就可以将光信号完全限制在光纤之内。即使有部分射线泄露，也会被光纤外的不透明包皮吸收，外界无法窃取。同时，相邻光纤之间的信息不会相互干扰，是因为光传递的规律性和光纤不透明包皮的限制使其互不干扰。
3在电力系统调度自动化中的具体应用
3.1光纤通道的配置
部分环路上的节点较多，为了防止出现故障，导致通信中断或者光波泄露，供电单位一般采用双光纤环路自愈网，其中环网上的每个站都配置了具有自动切换和自愈功能的光纤收发器。使用有12芯的光缆组成了两个独立的通信环网a和b，每个分站都能够同时接收到来自这两个环网的信息。主站由一个串行口发送信息，并同时在两个环网之间进行传送，但是设置了两个串行口分别接受来自a和b的信息。当光缆出现故障时，两侧的光端设备只能够接收到一个环路信息，经过一段延时，双环路切换控制器自动把接收到的信号切换到另一个环路发送端，从而生成了新的环路。
3.2电力调度自动化中对光纤通信传输性能的要求
电力调度自动化过程中人工参与的环节较少，主要是依靠信息网络技术的自动反馈，这样一来，对调度信息的准确性和可靠性要求就比较高，同时还要保证信息传输和接收的及时性，并避免传输过程中出现的偏差问题。尤其是在多环节的信息传输方式下，要保证各个环节中信息的可靠性和真实性，避免发生信号泄露问题，保证调度自动化在各个环节都得到有效且可靠的实施。而光纤通信的基本要求是能够保证远距离的传输和准确及时的接收，并且要有专项管理员对传输的信息内容实时的进行监控，从而保证质量和效率，确保没有数据异常情况出现。
3.3输电线路的有效保护
供电能对人们的生活和工作产生直接影响，而供电单位也是一个单独的重要部门，随着人们对电网可靠性的要求越来越高，继电保护也成为供电单位最为重视的环节。当电力系统在产生系统故障时，系统必须在智能化的操作下及时做出动作，在第一时间将故障清除，避免出现其它问题，而继电保护的拒动发生更是需要坚决避免的。电网保护的一种方式是纵联保护，它的保护作用能对高压电网的正常运行带来直接关系。当发现故障时，高压线路纵联保护两端的保护设备能够有效的实现交换故障信息，并能快速检测出该故障是属于线路本身还是区外原因所致，并能根据检测的故障结果自动化实现不同的处理方法。如果故障属于区外，则不需进行动作，如果检测出是区内故障，则可以及时采取保护作用，对故障进行切除。同时，光纤的抗干扰性功能良好，并具有较大的容量，可以为电流差动保护的应用提供有力的技术支撑。
结束语：
近年来，在我国电力通信中，随着各种先进科学技术的应用，各种新型技术以及材料在不断出现，其中光纤通信技术在近年来的发展特别迅速，在光纤通信技术应用到电力通信系统之后，使得我国电力通信的质量以及能力得到很大的提升，光纤通信技术也己经得到了广泛应用，并且对我国经济的正常运行也起到了很重要的作用。通过本文对光纤通信技术的分析，我们可以了解到，在电力通信系统中应用光纤通信技术的重要性，同时也清楚地认识到光纤通信技术对电力通信系统带来的影响，并且也要认识到光纤通信技术帮助我国电力通信保存持续性的发展。
参考文献：
[1]刘艳梅.分析光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].大科技，2015（14）
[2]杜鹏锐.综述光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].通讯世界，2015（22）
[3]李清宁.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].时代农机，2015，42（9）
论文作者:乔恒涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签：光纤论文; 通信技术论文; 信号论文; 信息论文; 光纤通信论文; 电力系统论文; 通信论文; 《基层建设》2018年第21期论文;