（国网湖南省电力有限公司衡阳供电分公司 湖南衡阳 421000）
摘要：随着科学技术的发展，我国电力通信行业也在不断的革新，在这个高速发展的网络时代，提高网络的服务性能有着其必要性。使用光纤通信技术能够有效的简化电力通信的结构，重视通信质量和效率，降低通信故障，提高强通信性能。本文作者分析了光纤技术发展及其在电力通信中的应用。
关键词：光纤技术；电力通信；应用
引言
我国多项电力电网核心技术多年来一直被国外企业所掌握和垄断，但在特高压直流输电、柔直直流输电、新能源并网、电网保护、电力调度自动化、电力系统安全和监测等方面，国内多家上下游企业都取得了空前的突破，逐渐实现自主创新和设备原材料国产化，并在一些领域已经走在行业的前沿。
电力电网设备和技术的国产化与自主创新的突破，核心取决于核心原材料、工业控制技术、光纤传感技术等技术的突破，这些技术的一个重要方向便是特种光纤、特种光纤工控和组网技术以及以特种光纤为基础的关键光纤传感技术。
1、光纤通信技术的发展
光纤通信技术的原理实际上就是以光来作为信息载体实现通信功能。例如在目前的技术下，我们传递信息的模式是以电信号进行传播，在光通信时需要将电信号转变为光信号后，由光纤进行传输，以实现信息交流的目的，光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，得到图像、数据等信息。以光纤接入网为例，在我国的发展规模呈现出了不平衡的特征，在一些人口密集的重要城市可以实现FT-TH，但是在某些偏远地区或是农村地区，光纤的覆盖面积相对较小，造成了接入网成本差异较大的特征。但是在国外，早在20世纪80年代末期，就有研究学者针对于光纤接入网技术进行了研究工作，让FTTH逐渐进入了人们的视野，以窄带为基础的光纤接入网进入了试用阶段。
2、光纤技术在电力通信中应用的必要性
（1）电力通信系统的网络结构比较复杂。在大型电力通信系统中，使用了各种电气设备。由于设备不同，其接口和转换方式也不同，如用户线路延伸、中继传输、微波设备等。同时，电力通信方式的多样性使得电力通信系统的网络结构更加复杂。
（2）电力通信系统中信息传输量小，但具有实时性。在电力通信传输系统中，继电保护信号、语音信号、监测信息、图像信息和数字信息的流量虽然不是很大，但实时性很强。
（3）电力通信系统具有广泛的通信范围。电力通信服务的主要对象除了供电公司和发电厂外，还包括变电站。因此，电力通信涉及到很多网点，这就要求光纤技术进入电力通信领域。
（4）电力通信系统具有很高的可靠性和灵活性。电力系统是保障人民正常生产生活的基础。正常供电必须有稳定的电力系统。电源不允许间断，因此必须高度可靠和灵活。
（5）电力通信系统中的通信技术具有很强的抗冲击能力。如果电力系统突然发生故障，就会产生强烈的冲击波，瞬时通信流量会增加几倍。因此，要求电力通信系统中的通信技术具有较强的抗冲击能力。
3、光纤技术在电力通信中的应用
换流阀在特高压直流输电和柔性直流输电中起着关键作用，交流电或直流电只有通过换流阀换流后才能进行传输(如图1所示)。
.png)
换流阀的核心设备是晶闸管，晶闸管是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制。在高电压的情况下，当几千个晶闸管同时运行，电磁干扰强度会非常高，晶闸管触发系统中的触发脉冲就会因强干扰的影响，出现晶闸管误触发、不触发或脉冲品质变差的现象。同时，晶闸管整流器常常处于高压状态下，电压高达数千伏。作为一种低压弱电系统，触发控制系统要想使自身能够正常安全的运行，必须要对其他相关的元件采取相应的隔离措施。
换流阀用特种光纤在特高压直流输电和柔性直流输电中通过传输一定功率的激光信号，实现换流阀的触发控制。目前，光纤触发技术主要应用在光电混合触发晶闸管(ETT)阀、光触发晶闸管(LTT)阀、柔直阀(IGBT等)中。
光纤具有抗电磁干扰、高绝缘、光信号稳定等特性，能够解决脉冲传输受干扰问题以及低压电路高压隔离问题;电力用光缆要求传输控制光缆具备良好的抗电磁辐射、抗高压击穿、防潮和阻燃性能;触发信号、电力标准连接器和适配器等对光纤的几何性能、光学性能等也提出了各种要求。
换流阀用触发光纤，可根据客户定制需要，提供不同纤芯和包层直径、不同涂覆材料、不同耦合功率、适用于不同连接器的特种光纤。
与普通光纤相比，具有以下优势：
(1)大芯径、大数值孔径。可以从光源耦合更大的光功率，传输更多的光信号和能量，在高温、高压下保持正常工作，满足了ETT阀、LTT阀、柔直阀中晶闸管触发及回检时的信号及能量传输需求。
(2)大芯径石英光纤传输波长范围宽、机械强度高、弯曲性能好，具备较好的电气稳定性和抗电磁辐射性能，在安装和终端的使用过程中，处于较强的弯曲情况下或开放式的施工环境中不会轻易断裂。低羟基大芯径塑料包层光纤与常规玻璃包层相比，具有更高的抗拉强度，能更好地阻挡潮湿的影响，可广泛应用在电力环境中。
电力电网环境，要求传输控制光纤经过成缆后具备良好的抗电磁辐射、抗高压击穿、抗腐蚀、防潮和阻燃性能。在电力电网环境下，一方面通过内外护层采用特殊内外护套材料，应用于各类光纤中，质量轻、弯曲半径好，另一方面通过加入必要的加强元件提高光缆的抗拉伸和抗压扁能力，同时，可设计紧套光缆、松套光缆、绞合光缆和集束光缆等几种主要结构类型，根据应用情况，给光纤提供可靠的保护，可直接匹配电网中各类系统组件，充分服务于电网控制等应用环境。
4、电力通信中光纤通信技术的发展趋势
4.1 光接入网
随着科学技术的进步，网络技术越来越先进。未来的信息技术将是一个由网络发展成数字化、集成化和智能化系统的网络体系。目前，网络以双绞线为主，可以满足现代市场信息传递方面的需求，但与光纤相比，缓存在一定的差距。光接入网既可以降低网络管理成本，又可以增加经济效益，还可以建立一个透明的网络，使我们生活中真正进入多媒体时代。
4.2 新型光纤的使用
随着IP的服务承载量越来越大，影响着网络信息传输的速度，电信网络必须寻求一种新的方式来升级网络。光纤设施是下一代网络建设的物理基础。
单模光纤已经不能满足长距离、高质量的信号传输。新光纤的开发是下一代网络建设的关键，这直接关系到电力系统的发展。随着网络传输速度的提高和区域网络的扩展，非零色散光纤和无水吸收峰光纤技术得到了广泛的认可。这两种光纤必将在未来的电力通信系统中得到广泛的应用和发展。
4.3 光联网
虽然传统的波分复用系统技术有一些优点，但其灵活性和可靠性仍不理想。光联网改善了传统网络的缺点。它不仅实现了超高容量的光网络，增加了网络的节点数和范围，而且提高了网络的透明度，使不同系统的不同信号有效连接，大大增强了网络的灵活性。同时，光联网也实现了网络的快速恢复。恢复时间很短，对电力系统的正常运行没有损坏。正是由于光联网络具有诸多优势，才适应了电力系统的发展需求。因此，世界上一些发达国家投入了大量的人力、物力和财力。中国也在朝着这个方向发展。
5、结束语
电力光纤通信技术作为电力通信的基本应用之一，在电力系统中有着非常重要的地位。电力通信中使用了各种类型的光缆。随着电力行业智能电网发展水平的提高，相关应用和用户需求的增加，更多的适应电力通信环境的特种光缆将会被开发和利用。
参考文献
[1]向永.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].中国新技术新产品,2016(24):14-15.
[2]王琦.基于电力通信的光纤通信技术应用探讨[J].电子技术与软件工程，2013（7）：88-89.
[3]唐晓君.李晚枫.论通信网络核心技术中的光纤通信技术[J].信息通信，2013（1）：52.
论文作者:王锎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：光纤论文; 电力论文; 晶闸管论文; 网络论文; 电力通信论文; 技术论文; 信号论文; 《电力设备》2018年第22期论文;