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摘要：光纤通信技术具有传输容量大、传输距离远、抗干扰性好等特性，在电力系统中广泛应用。文章简要介绍了光纤通信技术在电力系统中的应用情况，以及光纤通信、电力通信基本特点，分析光纤通信维护对于电力系统稳定运行的重要作用。
关键词：光纤通信；电力系统；传输容量
引言
电力通信在电力系统中起着通信、远动、继电保护、办公自动化等重要作用，其自动化程度体现了电力系统的自动化程度。稳定、可靠、高效的电力通信网络可以提高整个电力系统的安全管理和经营管理工作效率[1、2]。
光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，在现代通信网中起着举足轻重的作用。光纤通信是一门新兴技术，发展速度快，应用面广泛，是一项世界新技术革命的重要标志，是未来信息社会信息传送的主要工具。
光纤是光导纤维的简称。光纤通信利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从某一个位置传至另一位置的通信方式，通常称之为“有线”光通信。目前，光纤以其通信容量大、传输距离远、传输频带宽、抗干扰低衰减、保密性能好、小巧便于铺设和运输、材料来源丰富、环保性好等优良特性，远远优胜于电缆、微波通信的传输，已成为通信领域主要传输方式，并且在电力通信中得到广泛应用。
1电力通信传输特点
电力通信广泛服务于电力系统生产、调度、远动信号传输和继电保护信号等，对传输技术的可靠性、扩展性等性能要求很高[3]。
（1）可靠性。电力通信传输具有不可中断性，不仅要求具备高可靠性，由于电力通信运行环境决定，传输线路应具有抗风、雨、雪、水等破坏的能力。光纤的传输质量较别的材质来说高，信号在光芯内部进行传输，外部的环境不会影响到其稳定性，尤其对电磁具有很强的抗干扰性能，因此适用于高电压、高电磁场的环境。
（2）扩展性。随着电网企业发展，企业的业务范围不断扩大，对经济性的要求随之提高，电力传输系统的配置要充分考虑易扩容、系统的复用、设备的可承接等扩展性能。高容量的电力传输线路能够为企业减少重复投资；简单而且容易实施的扩容方案可以降低维护成本。
（3）快速性。由于电力电能本身的特性，电力传输对通信速度方面要求很高。电力通信传输要求无延时进行，才能保证电力传输的畅通。
（4）环保性。经济快速发展，能源需求不断增长，能源供应面临巨大挑战，我国的人均能源资源占有量较发达国家很低。电力行业是我国的主要能源行业，起着巨大的能源环境保护作用。
2 光纤通信技术原理
2.1 光纤通信原理
光纤通信原理：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
微机控制系统输出的信号为电信号，而光纤系统传输的是光信号，因此，为了把微机系统产生的电信号在光纤中传输，首先要把电信号转换为光信号。光源就是这样一种电光转换器件。光源首先将电信号转换成光信号，再向光纤发送光信号。在光纤系统中，光源具有非常重要的地位。。
在光纤中传输的光信号在被微机系统所接收前，首先要还原成相应的电信号。这种转换是通过光接收器来实现的。光接收器的作用就是将由光纤传送过来的光信号转换成电信号，再把该电信号交由控制系统进行处理。光接收器是根据光电效应的原理，用光照射半导体的 PN结，半导体的 PN结吸收光能后将产生载流子，因此产生 PN结的光电效应，从而将光信号转换成电信号。
光纤是光信号的传输通道，是光纤通信的关键材料。光纤由纤芯、包层、涂敷层及外套组成，是一个多层介质结构的对称圆柱体。光纤的两个主要特征是损耗和色散。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆损耗是光信号在单位长度上的衰减或损耗，用db/km表示，该参数关系到光信号的传输距离，损耗越大，传输距离越短。多微机电梯控制系统一般传输距离较短，因此为降低成本，大多选用塑料光纤。光纤的色散主要关系到脉冲展宽。
2.2光纤通信工作过程
信息发送：CPU 通过专用 IC芯片将并行数据串行化，并根据通信格式插入相应位码（起始、停止、校验位等），由输出端 TXD将信号送入光纤接插件（即定插头），再由光纤接插件中的光源进行电—光转换，转换后的光信号通过光纤动插头向光纤发送光信号，光信号在光纤中向前传播。
信息接收：来自光纤的光信号经光纤接插件的动插头，向定插头的接收器发送，接收器将接受到的光信号进行光—电还原，从而得到相应的电信号，该电 信号送入到专用的 IC 芯片的RXD输入端，经专用 IC芯片将串行数据改为并行数据后，再向 CPU传送。
3电力通信的维护
光纤通信在电力系统中应用广泛，加强光纤通信维护是保证电力系统稳定运行的关键，在遇到光纤通信故障的情况时，首先应对故障点进行判断，观察光纤的连接是否正确，检测是设备问题还是故障问题。然后综合考虑最优方案处理。及时有效的将故障排除是对一个电力通信人员的工作技能的检验。
首先，观察光纤收发器、光模块、双绞线端口的指示灯是否亮。
（1）如果A收发器的光口指示灯亮、B收发器的光口指示灯不亮，则故障在A收发器端。那么这种情况下有两种可能：一是A收发器光发送口已坏，因为B收发器的光口接收不到光信号；二是A收发器光发送口的这条光纤链路有问题（光缆或光线跳线可能断了）。
（2）如收发器的光口指示灯不亮，进一步确定光纤链路是否交叉链接，光纤跳线一头是平行方式连接，另一头可能是交叉方式连接。
（3）收发器有两个RJ45端口：（To HUB）表示连接交换机的连接线是直通线；（To Node）表示连接交换机的连接线是交叉线。
（4）收发器侧面有MPR开关：表示连接交换机的连接线是直通线方式；DTE开关：连接交换机的连接线是 交叉线方式。
（5）双绞线（TP）指示灯不亮，需要采用通断测试仪检测确定双绞线连线是否有错或连接有误。
然后检测光纤光缆跳线是否断裂。
（1）用光功率计仪表检测。光纤收发器或光模块在正常情况下的发光功率：多模：-10至-18db之间；单模20公里：-8d至-15db之间；单模60公里：-5至-12db之间；如果在光纤收发器的发光功率在：-30至-45db之间，可以判断这个收发器出现故障。
（2）判断半/全双工方式是否出现错误，有的收发器侧面有FDX开关，表示全双工；HDX开关，表示半双工。
（3）光缆通断检测：用激光手电、太阳光、发光体对着光缆接头或偶合器的一头照光；在另一头看是否有可见光，如有可见光则表明光缆没有断。
（4）光纤连线通断检测：用激光手电、太阳光等对着光纤跳线的一头照光；在另一头看是否有可见光，如有可见光则表明光纤跳线没有断。
4结束语
电力企业应加强光纤通信技术的应用研究和光纤通信装置的维护，以保障光纤通信优势的充分发挥，减少由于光纤通信故障造成供电可靠性降低或影响电能的正常供应。
参考文献：
[1] 祁雪芳，何宏茂.变电站远程电量采集系统的应用[J].内蒙古电力技术，2006.
[2] 关文举.关于电能信息采集系统建设的思考[J].电力自动化时代，2008.
[3] 付毛.电力系统中自动电量采集及计量系统的应用探讨[J].广东科技，2007.
论文作者:高明哲
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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