摘要:现代通信信息化飞速发展,电力系统通信在网络建设方面也得到空前的发展。电力通信传输网不同于电信运营商的通信网,是一种国家专用通信传输网。电力通信网为国家电力传送网服务,是电力系统发、供、用电系统的支撑网。为了适应电力系统的发展,电力通信必须继续不断地采用新的通信与网络技术,去改造和建设电力通信系统,以满足电力安全生产的需要。
关键词:电力通信;传输方式;分析
1 电力通信网网络特点
作为行业性的专用通信网,电力系统通信网与公用通信网相比具有以下特点:
1.1 可靠性要求很高
电力对人们的生产生活及国民经济有着重大的影响,电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重。电力通信网作为电力生产调度的支撑网,要求具有高度的可靠性。重要业务配备双通道路由;设置第二通信中心,制定黑启动方案。以便在电力系统发生事故时,备用通道和第二通信中心能充分发挥作用。
1.2 通信范围点多面广,无人值守机房居多
组成电力系统的各部分,发电、送电、变电、配电和用电通常都是分散在广大地区,从地理分布上来看,电力的通信站点物理位置分散,主要由区域内的电力局、供电所、变电站、电厂等组成,小的局和站点的数量很多。很多变电站地处偏远,通信设备的维护半径通常达上百公里。除通信中心站外,大多数站点都是无人值守。无人值守减少了费用开支,给设备的维护维修带来了诸多不便。
1.3 业务种类复杂
随着信息化时代的到来,电力通信服务的对象不再局限于电力调度,电力系统通信需要提供多种业务的服务,如行政调度电话、继电保护、自动化信号、MIS办公信息、变电所远程视频监控信号等。每个通信节点无论容量大小,涉及的业务种类全面、复杂,包括语音、数据、视频图像等。
1.4 传输带宽大
有些变电所平时传输信息容量较小,但当电力系统发生事故时,在事故发生及波及的发电厂、变电所通信业务量会骤增,通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击。即每个通信节点无论信息量大小,均考虑比较大的带宽。以便通信网在信息量发生骤变时,具有很大的耐“冲击”性。
2 电力通信的几种主要传输方式及应用
2.1 数字微波通信
现代通信传输中的三大支柱除了光纤、卫星之外,还包括数字微波通信技术,其技术优势主要表现为:其一,快速且灵活的应用性能,不仅组网过程便捷,其抗自然灾害能力也相对较强;其二,较高的稳定性和集成度,容量大;其三,光纤与微波的结合是对网络生存性的有效保障;其四,在湖泊和江河的条件限制下,光缆很难到达,然而微波却有着显著的技术优势;其五,体积小,通信建立速度快,如遇自然灾害可快速恢复通信,是电力通信应急预案的必然选择;其六,由于体制相同,SDH光纤通信能够和微波通信互相联通。其技术局限于也可概括为四个方面:第一,与光纤通信相比较,数字微波通信容量小;第二,大气是微波通信的主要媒介,在多径衰减的影响下,通信传输的稳定性不高;第三,由于是直线传播的形式,因此微波通信还会受到地形的影响,这就缩短了无中继的传输距离;第四,当前城市化进程中微波电路还极易由于建筑物阻挡而发生传输中断的问题。
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凭借自身独特的技术优势,数字微波通信在电力通信完整性方面有着突出作用,一方面它是光纤传输的备份和补充,在不适宜进行光纤传输的地段可采用数字微波通信方式,另一方面在遇到自然灾害时它也可作为光纤传输系统的应急修复措施,从而有效提高电力通信网的可靠性与生存性。
2.2 电力线载波通信
作为电力系统专用通信网的传输方式,电力线载波通信在传统电力通信系统中有着核心主导位置,其技术优势主要包括:第一,借助现成电力线路形成通信网络,节省了通信线路的资金投入;第二,由于受到高压电保护,降低了电力线盗割的发生率;第三,作为一种传统通信模式,电力线载波通信技术相对更成熟;第四,在数十年的发展过程中形成了经验丰富的电力线载波通信维护队伍。与此同时,电力线载波通信的技术劣势也较为明显,主要表现为:其一,由于长期处于高电磁和高压环境中,不免会受到外界因素的干扰,这势必会影响到通信传输质量;其二,受制于载波机管理维护和设备水平的影响,偏高的故障率加重了维护负担;其三,从电网结构设计角度来看,电力线载波通信其主体在于电能的传输,趋于扩大的线路阻抗也会影响电力通信的稳定性。
不难看出,随着电力系统对于电力通信传输容量及安全可靠要求的不断提高,无论是从运行控制还是信息保护角度分析,电力线载波通信都很难满足实际的电力系统通信运输需求,然而不可否认的是,作为一种强有力的通信手段,电力线载波通信的市场发展空间仍然很大,其技术研究也将进一步得到落实。任何一种通信方式都有其必然的存活条件,针对县调和地调这类信息需求量有限的情况,电力线载波通信的备用通信功能仍不可小觑。
2.3 SDH光纤通信
在带宽和线路损耗角度分析,SDH光纤通信的优越性是独一无二的,这也使得光纤通信传输成为了我国信息高速公路建设的首要手段,同时它也是现阶段电力通信传输的主导力量。从SDH光纤通信的优势分析,主要包括:第一,光纤通信有着超长的传输距离,对应的传输衰减也相对较小;第二,光纤通信信号的传输方式主要表现为内部传输,受到外界环境的影响较小,保证了电力通信的传输质量;第三,光纤材料在自然界的储量丰沛,不存在资源瓶颈的问题;第四,凭借独特的一步复用特性,SDH光纤通信在软件的辅助下就可对高速信号进行分插操作,这就使得不同业务之间的衔接更加快速,数字交叉连接过程被简化;第五,独特的标准光接口不仅是对网络成本的有效控制,同时也更好地完成了横向兼容操作;第六,其自身的抗电磁干扰功能突出表现在高电磁场和高电压环境的应用当中。关于SDH光纤通信的局限性可概括为三个方面:其一,光导纤维是SDH光纤通信的主要传输媒介,因此任何一处光缆沿线发生断裂都势必将造成电力通信的中断;其二,电力线路和电力特种光缆采用的是同杆架设的方式,这无疑扩大了光纤通信的建设周期;其三,长期处于强电磁运行环境当中,极易在电磁干扰下导致传输中断问题的产生。
凭借自身强大的分插复用功能和自愈能力,SDH光纤通信在电力通信传输中的主导地位不可替代,其市场发展前景势必将更加广阔。
结语
综上所述,SDH光纤通信技术、数字微波通信技术以及电力线载波通信技术均有自身的优势与缺陷。SDH光纤通信技术因为具有较强的通信能力以及很长的无中继传输距离,所以其会作为以后电力通信网络中主要传输方式;数字微波通信技术属于无线传输,可以成为干线光纤电路中的备用途径,在一些不适宜光纤通信的场合中也具有积极的作用;而电力线载波通信技术通常用于数据量比较小且比较偏远的变电站。通过将电力线载波通信技术、数字微波通信技术以及SDH光纤通信技术的相互配合,可以构建出更加稳定和高效的通信网络。
参考文献
[1]丁道齐.电力系统通信网络技术应用综述[J].电力系统通信,2011,26
[2]丁道齐.电力系统通信网络技术应用综述[J].电力系统通信,2015,(26).
论文作者:刘东华,吴立军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签:通信论文; 光纤通信论文; 电力线论文; 载波论文; 电力系统论文; 微波论文; 通信网论文; 《电力设备》2018年第6期论文;