光纤通信技术在电力系统中的应用论文_郑蔚涛,陈月华

光纤通信技术在电力系统中的应用论文_郑蔚涛,陈月华

(国网福建省电力有限公司信息通信分公司 福建省 350003)

摘要:在电网安全运行的过程中,电力通信发挥着关键性的作用,同样也是确保电力安全与可靠的重要依据。基于电力工业的全面发展,电力通信系统要求也不断提高。而光纤通信本身抗强电磁干扰的能力相对较强,且电源性能很高,同时容量较大且传输的质量也很高,尤其是光纤通信光波分复用以及光交换等多种作用,与数字化发展实际需求相吻合,一定程度上增强了电力综合通信能力。

关键词:光纤通信;通信技术;电力系统

1光纤通信

在光纤通信中,其主要是以光波作为载体,同时以光导纤维作为传输媒质,以此来完成信息的传输。光纤通信具有传输容量大、速度高、传输误码率低、抗干扰能力强及经济性等特点,而且光纤通信传输距离较远,传输质量国高,因此在当前电力系统中应用十分广泛,对于线路保护通道的传输更具适用性。而且近年来科学技术取得了较快的发展,随之出现了智能网络,当前电力通信行业中已开始了光接入网、新型光纤及光联网等方面的发展。通过光接入网的应用,有效的降低了网络维护和管理成本。而且非零色散光纤和无水吸收峰光纤等新型光纤在电力通信中的使用,有效的满足了电力通信中长距离及高质量的信号传输要求。另外,在电力系统通信中,虽然传统的波分复用系统技术具有一定的优势性,但其在具体应用过程中缺乏灵活性和可靠性,特别是光联网的有效应用,在一定程度上规避了传统联网过程中存在的各种不足之处,而且促进了超大容易光网络的发展,使网络的节点数和网络范围得以进一步增加。不同系统的不同信号都能够得到有效的连接,网络能够快速恢复,有利于保证电力系统运行的可靠性。

2电力通信系统中的常用光纤

基于电力通信系统自身的特殊性,在实际工作中组建光纤通信网存在较大的难度,在具体施工过程中也较为复杂。近年来电力通信技术取得了快速的发展,而且社会发展过程中对电力通信的要求也不断提升,这也有效的促进了光纤通信网的建设。当前光纤通信技术也开始广泛的在电力通信网中进行应用,并取得了较好的成效。在当前电力通信系统中,光纤复合地线、光纤复合相线和自承式光缆作为十分常见的通信光纤。作为一种电力光缆,光纤复合地线在具备地线作用的基础上,同时还具备光纤的优点,在使用过程中具有较好的可靠性,而且易于维护。但由于其投资较大,因此光纤复合地线多应用于新建线路及对旧线路更新工程中,在具体应用过程中有效的降低了输电线路雷击发生的可能性,更好的满足架空地线的要求。而光纤复合相线作为一种新型光缆,有效的避免了与外界之间的矛盾,不仅解决了架空线路受限问题,而且确保了地线绝缘的稳定运行,有效的降低了对电能的消耗。对于自承式光缆,在实际应用过程中分为金属和全介质两种类型,这其中金属自承式光缆结构简单,具有较好的经济性,在电力通信中应用时不需要对短路电流和热容量进行考虑,这也使金属自承式光缆成为当前电力通信中应用较为广泛的光缆。对于全介质自承式光缆来讲,由于其属于全绝缘结构,具有较为稳定的光学性能,当发生停电事故时能够有效的降低由此而带来的损失。

3光纤通信技术的使用现状

参照国家现有的电力系统中使用的光纤信息传递技术,可基本总结为两种光能传输模式。其一就是在同一传输渠道内采用分隔式的处理手段为两支来自不同发射器的光能提供传输途径;另一种则是将信号通过分割在两个传输通道中运输,到达信息接收站后再使用相应技术进行整合的双线传输技术。非常明显的,双线传输技术所占用的物理质量和空间要比单线传输笨重许多,不仅传输的过程变得更加复杂,而且在安装时所占用的面积不是很好规范。虽然单线传输技术的优点如此显而易见,但是眼观先进国内光纤技术的应用,仍然是属于双线传输占大比例,这主要是因为整体技术水平的限制。由此可知,尽快发展光纤相关技术不仅能够提高信息传输的速度,也能够极大程度的减少相关资源的使用率。

4存在的问题及解决措施

(1)光纤自身特性的限制性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光纤与其他固定材质相比属于软性外皮,这就表示在材料加工时期软性的物质极易受到生产设备或操作步骤的影响而产生细微的形变或质量不均等现象。加上光纤一般都属于大面积统一埋于地底或安装在其他电能传输线周围,在进行安装工作时如果要对所有整长度的外表进行排查非常费时间,因此在工程检验期间负责人一般都只是选择抽样检查,就有一定的可能会将质量不均的外皮投入使用。而光能是依靠在管道内径不断反射来运行的,传输途径内壁的不规则就会影响光能信号的完整性,阻碍传输系统整体效用。对此,解决方式非常明显,就是一定要提高光纤外皮的生产技术,并且在材料验收时期也要尽可能的抽取多组样本来检查,将外皮不规整仍被投入使用发生的几率降到最小。

(2)光纤断线技术不成熟。光纤断面的光滑程度能够直接决定对接时的信息传递质量,当光纤被统一存放在地下时,连接处的端口极易收揽灰尘杂物,造成后期整修负担。换句话说,一旦光纤端口出现明显参差不齐或其他不平整表象,就会使得在对接后光能在传播过程中受到不平整点的阻力,并且这种阻力是属于永久性的。长期以往不仅影响使用速率,還会缩短光纤的应有寿命。针对断层的不规整现象就需要相关技术人员尽快研制出更高级的切割工艺,可以针对切割速度来进行研制,速度越快,切割时产生的形变时间就越短,也就能够更好的形成平滑断面。

(3)光纤熔接技术不佳。断面不但会对光能传输过程造成反作用力,在涉及到光纤对接工作时也会阻挠对接的平整性。平整表面契合度要远远超过不平齐断面的整合度,光纤在不平整状态下被熔接不仅会产生传输内径信号阻断点,还会使一整个内径横截面都变得不规整。当携带信息的光能经过该区域时,就会受作用力向四周反射,影响传播效率。面对焊接中出现的问题,最根本的解决方式就是彻查焊接设备中会影响焊接质量的因素,有根据的对焊接设备进行改良;在开展焊接工作前要仔细检查光缆断面是否存在缺口等。

5发展前景

(1)新型光纤。目前,使用较为广泛的新型纤维主要有两种:一是非零色散光纤,它属于一种色散位移光纤,经过改进集合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性,成为了光纤通信系统中新一代的优质传输介质;二是无水吸收峰光纤,它作为一种新型的单模光纤,可以很好地摆脱传统单模光纤在多信道波分复用中的弊端。这两种新型光纤都具有损耗低、色散传输低的特效,传输容量可以达到之前的上百倍或上千倍,带来了巨大经济效益。

(2)光联网。光联网不仅可以使光网络具备超大容量,使网络的范围和节点数加多,还可以提高网络的透明度,增强网络的灵活度,对改善传统联网中存在的弊端和不足具有重要意义。光联网的故障恢复时间特别短,使电力系统可以在很短时间里恢复正常运行,减少了损失,降低了维护成本。

(3)光孤子通信。光孤子作为一种特殊的超短光脉冲,使波形和速度在经过长距离传输后都能保持不变,完全摆脱了通信容量与传输速度的限制,目前已经成为一种最有发展前途的传输方式。光孤子通信的实质就是以光孤子为载体进行长距离、无畸变的通信,在零误码的情况下实现信息的传输。

(4)全光网络。全光网络就是在网络传输和交换过程中信号一直都是以光的形式存在。传统的光网络在网络节点处使用一些电器件,虽然可以实现节点间的全光化,但不利于提高通信网干线的总容量。而全光网络系统在传输过程中用光节点代替以前的电节点,使节点之间实现全光化,信息进行传输和交换都是以光的形式进行的,大大提升了网络资源的利用率。

结束语

当前电力通信中先进技术应用十分广泛,特别是光纤通信技术的应用更是取得了较好的成效,有效的提高了电力通信的质量,并已开始成为电力通信的核心性技术,对于电力通信的稳定、持续发展起到了积极的促进作用。

参考文献

[1]赵泽鑫.光纤通信技术应用及发展探析[J].硅谷,2017(11).

[2]成雄飞.关于通讯中光纤通信技术目前应用现状的探讨[J].科技资讯,2017(30).

论文作者:郑蔚涛,陈月华

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/21

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