摘要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验，针对电力系统中光纤通信技术在调度自动化中的应用进行了探讨。希望通过以下阐述，能与各位同仁相互交流，同时今后也能够为类似的工程提供一些借鉴与参考。
关键词：特点；要求；应用；光纤通信
伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步，我国的通信技术也在快速的发展着，光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。该系统以光纤传输为介质，以光为载波信号传递信息。整个系统由终端设备、光端机、光纤线路、中继器构成。光纤通信组网方式非常灵活，可以构成星型、链型、环型等各种拓扑结构的网络。
1、光纤通信的特点
1）通信容量大。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。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。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量。
2）抗电磁干扰能力强。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。这一点对于强电领域即电网调度自动化系统的通信系统特别有利。
3）保密性好。在电波传输的过程中。电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰。而容易被窃听保密性差。光波在光纤中传输因为光信号被完善地限制在光波导结构中。而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收。即使在转弯处。漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多。相邻信道也不会出现串音干扰。
4）损耗低。1966年7月，英国标准电信研究所的英藉华人高锟（K.C.Kao）博士和霍克哈姆（G.A.HocKham）博士根据介质波导理论指出：光纤的高损耗并不是其本身固有的，而是由材料中所含的杂质引起的。并预言如果降低材料中的杂质含量，可使得光纤的损耗降至20dB/km，甚至更小。目前，商品石英光纤损耗可低于0.2dB／km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低。
2、调度自动化对光纤通信传输性能的要求
光纤通信要保证远距离的传输能够及时和准确的接收，并由专门的管理人员对信息在传输的内容进行实时监控，保证能及时发现数据异常。在由传统的调度经验到现在的自动化调度技术转变的同时，能否提高调度信息的准确性，在很大程度上影响了电力通信的运行安全和维护成本。因此，加大对传输数据的及时性和保证数据的真实可靠，是有效防止调度自动化反馈出现偏差的关键手段。同时参与调度自动化的信息要具有一定的稳定性。多环节智能控制的信号传输环节，保证各个环节中信号的真实性，避免信号在经过中继等信号分析的终端产生一定偏差，保证了调度自动化在各个环节的有效实施。
3、光纤通信在电网调度自动化中的应用实例
1）盐城供电公司整体调度通信网络概况。盐城供电公司下属共32所变电站，其中220KV变电站4座，110KV变电站11座，35KV变电站17座，盐城市级光传输网为2.5G单主环带相切4个622M支环的结构。主环全部采用华为OSN3500光传输设备，支环大多采用华为Metro3000光传输设备。在盐城局配置1套中心站设备，5个220kV变电站作为接入层主环网节点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盐城市内其它站点分成4个支环，以支环或支链的形式就近接入主环网。调度中心与中心站设备连接，而中心站设备又与其它5个变电站组成了一个环状网络结构。各站均使用光缆及光端机进行通信。
2）光纤通道与自动化通道的配置方式。盐城公司早期使用的光缆为12芯及以下光缆，近几年开始大量使用24芯OPGW、和ADSS光缆、除城区外，逐渐淘汰普通光缆。正常情况下，站与站间只使用其中两芯作为综自信息通道。传输网络结构以环形为主，主环采用两纤双向复用保护方式，支环网采用两纤单向通道保护。以确保任意单根光缆意外中断，其承载业务不受到影响。随着电力行业的飞速发展，变电站自动化接入通道从CDT、101方式逐渐被104规约网络方式取代。当前变电站通道标准配置采用主备方式，称为第一、第二平面。主用通道由一台总控单元接到纵向加密装置，通过网口连接到自动化厂站端第一平面路由器，再通过2M口连接到变电站数字配线架，经过两端光传输设备，到中心站，行成SDH的STM-1的63个E1和自动化主站端一平面路由器CPOS(通道化的POS接口，Packet Over SONET/SDH）口的63个E1对接，此种通讯方式减少了两端PCM接入设备，主站端数字配线架，提高了自动化信号传输速率和可靠性。备用通道为另一台总控单元接到纵向加密装置，通过网口连接到自动化厂站端第二平面路由器，再通过2M口连接到变电站数字配线架，经过光传输设备，业务落到重要的220kV变电站，经过CPOS口接入到自动化主站端二平面路由器。
光纤通信的组网方式非常灵活，可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。根据智能电网配电自动化系统的特点，光纤网通常需组成环型网，并与计算机局域网连接，实现数据共享。
3）光纤通信在输电线路保护上的应用。要求系统发生故障时，必须快速切除，决不能发生继电保护拒动的事故。这样全线速动的纵联 保护对高压电网的稳定运行起到尤为重要的作用，它也是保证电网稳定的一道防线。高压线路纵联保护主要是依赖于通道，使线路两端的保护装置进行故障信息的交换，进而判别出是本线故障，还是区外故障。从而使两端的保护装置：在区外故障时，不动作；在区内故障时，快速动作，切除故障。
4）光纤通信在调度自动化中的其他用途。调度系统的自动化建设不仅体现在综自信息的上传下达自动化，而且还需要有其它辅助的通信系统来共同实现调度自动化，包括：调度软交换电话、视频监控系统、五防系统等等，光纤通信在其中又成为了通信的重要一环。
5）光纤通讯在电网中的发展趋势。随着光纤通讯技术、网络技术的飞速发展及其在变电站自动化系统中的不断深入应用，用数字通讯手段传递电量信号，用光纤作为传输介质取代传统的金属电缆，构成网络通信的二次系统是智能变电站的必然选择——智能化变电站已经是一种必然的趋势，智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸，是信息采集、传输、处理、输出过程完全实现数字化的变电站，这就对光纤通信提出了更高的要求。
智能变电站融合了变电站自动化、光纤通信技术、地理信息系统、SCADA等技术，并兼容微网和虚拟电厂；在控制中心授予的权限范围内进行控制和建模。其技术成熟度需要在兼容综合自动化变电站技术的基础上，实现应用上的平稳发展和重点技术突破，逐步达到完善。但是目前智能变电站研究、建设工作尚处在起步阶段，重点工作主要集中在智能化开关设备、光纤传感器、设备状态在线监测等技术与设备的研究开发，目前在盐城公司第一座智能化变电站110Kv变电站已在运行，随着技术的不断成熟，将来定会大范围推广应用。
4 结语
综上所述，在调度自动化系统中使用光纤通信，能够满足传输信息容量大、数据速率高、信道可靠等各种要求，从而保证电网的安全、稳定、可靠的运行。
作者简介
彭伟（1989—），男，本科，主要从事信息通讯工作。
论文作者:彭伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
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