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摘要：当下随着经济迅猛发展，特高压电网建设及直流输电工程的建设对我国联网进程起到了良好的促进作用。文章以超低损光纤通信技术在电力通信建设中的应用为研究对象，首先对电力通信方式进行了简单的介绍，随后结合南方电网主干通信光缆的现状，提出了在特高压多端直流线路架设中应用超低损光纤具有以下几点必要性，并提出了相应的建设方案以供参考。
关键词：超低损光纤；通信技术；电力通信网建设
前言：光传输系统作为电力通信网重要组成部分，对于相应光纤建设也提出了更高的要求。超低损光纤具有保密性好、传输容量大等特点，并且在传输距离方面也有着巨大优势，可以有效减少中继站的建设数量，降低建设维护成本，还具有良好的稳定性，因此将超低损光纤通信技术应用到电力通信建设中来对建设环境条件本就恶劣的电力通信网来说具有重大意义。
一、电力通信方式概述
现阶段，电力通信包括以下几种方式：第一种是光纤通信方式，作为当下最新且使用最为广泛的一种通信方式，光纤通信在电力通信网建设中具有非常大的优势，例如其保密性好，传输容量大，已经成为世界上最主要的有线通信方式，在我国也得到了广泛的应用，具有非常好的发展前景。第二种是借助电力线载波的形式实现电力通信，在电力系统中具有广泛的应用，其主要用于电力系统的调度通信，行政业务通信等，主要利用载波机将传输的信息转化为一种高频弱电流，通过电力线路来实现信息的传输。由于其不需要通信线路建设的基础投资及日常维护，因此性价比较高，也有着较强的稳定性，可以实现电力通信与电网建设的同步进行，在电力系统中占据着重要的位置。第三种为传统通信方式，如有线电话、音频电缆等。
二、超低损光纤与常规G.652D光纤参数对比
超低损光纤最早由美国康宁公司研发而出，从当下超低损光纤发展现状来看，随着拉丝技术及预制棒制造技术迅猛发展，超低损光纤衰减最高已可以降低到0.16dB/km，而光纤衰减的持续走低，就意味着跨段损耗越小，从而可以实现更多的OSNR提升，使得系统传输距离更长。以下表一是超低损光纤与常规G.652D光纤参数对比：
三、超低损光纤通信技术在电力通信网建设中应用
（一）南方电网主干光缆现状
当下在南方电网主干通信光缆运用中，主要以光纤复合架空地线（OPGW）与全介质自承式光缆（ADSS）为主，以少量管道光缆、OPPC光缆和海底电缆为辅。截至2016年初，在南方500kV及以上变电站、直调电厂及各级调度机构中，已经完全实现了光缆的覆盖，相应通信网光缆的长度总共约为20万公里，在众多光缆总长分布中，OPGW光缆所占比重最高，占总光缆长度的58%；ADSS光缆次之，占总光缆长度的33%；其他类型光缆占总光缆长度的9%，具体如图一所示：
（二）特高压多端直流工程建设应用超低损光缆的必要性
当下南方电网发展迅猛，相应的输电线路也在不断的更新升级中，如特高压直流输电线路建设越来越多，在电网管理信息化方面，相应的要求的也在逐渐变高，基于此，需要进一步提升对各类业务传递的速率，提高对通信通道的带宽的要求，才能够满足相应电网通信网络架构对于各类业务的传递更加安全可靠的需求。在特高压多端直流线路架设中应用超低损光纤是必然的选择。文章结合南方电网主干通信光缆的现状，提出了在特高压多端直流线路架设中应用超低损光纤具有以下几点必要性：一是在南方电网二次系统“十三五”规划指导意见中，对于直流线路两端换流站间相应功能提出了更高的要求，该意见指出，直流线路两端换流站间应具备E1专线直流控制保护通道，并且直流控制保护专线通道传输时延要进一步降低，最高不能超过30ms，在每条通道之中，应自愈环实现自愈环的开通，还要保证主用路由通道与备用路由通道时延差最高不能超过5ms。为满足光纤路由、不同站点要求，需要送受端换流站之间至少建设2条独立通道；二是对于南方电网主干通信网络来说，其构成相对较复杂，且不同主干道所处天气地理环境也有所不同，在四条主干通道中，尤其是最北部通道施秉-黎平-桂林-贤令山段光缆所处环境最为复杂，该光缆通道全长635公里，气候较为恶劣，受低温天气影响，每一年都要对OPGW光缆进行融冰试验，耗费大量维护成本的同时，也加快了相应的光缆老化速度，从而导致该区段的光纤电路稳定性较差，高误码率问题频时常发生。具体如图二所示：
三是从当前南方电网线路来看，由西至东总共有10条直流线路，这十条直流线路中有4条是特高压直流线路，其中所有的保护、直流控制等生产实时业务都需要这四条主干光缆线路
承载，因此相应的线路运行压力非常大，当对任意一条主干光缆进行检修时，会对其他三条的主干光缆运行产生更大的负担，从而导致直流线路运行可靠性大大降低，最高可降低25%；
基于此，为解决这一问题，可以考虑自云南（西）到东广西、广东（东）增设建一条新的光缆，形成第五条通道，那么可以实现整体直流线路的运行风险的有效降低，与此同时，还能够满足本工程新建各换流站运行检修 N-1的运行原则要求。当其中一条主干通道再进行检修时，新增设的主通道光缆会有效帮助其分担运行压力，提升直流线路运行可靠性，至少在原有的基础上提升5%。具体如图三所示：
图三：南方电网西电东送直流线路示意图
四是对于桂林-贤令山区段来说，由于目前采用 4x2.5G光路传输方案对南方电网开通 10G光路起到了一定的限制作用，如光缆距离不够、传输容量太低，占用过多纤芯资源过多，从而导致该区段实质上只有三横通道，而在新建的广西-广东的 OPGW光纤通道中通过采用超低损耗光纤，应用先进的超长站距光纤通信传输技术，可以使得上述问题得到了有效解决，最高可实现 300km以上高于100G的容量传输；五是在新建 OPGW光缆通道中采用超低损耗光纤，可以实现直流保护控制通道时延的降低，避免通道失效状况发生。使得直流工程得以可靠安全运行。
三、特高压多端直流线路光纤建设方案
在特高压多端直流线路光纤建设方案选择中共有三个方案，第一个是昆北换 至柳北换全线直流线路架设光缆方案，结合直流线路具体的推荐方案，以及昆北换 至柳北换之间的直流线路与交流线路交叉跨越情况，并对柳北换至龙门换光纤电路建设较为发达的情况加以考虑，本方案仅建设昆北流站换～柳北换流站的直达光缆通道，共设 4个中继站。第二个是昆北换 至柳北换至龙门换全线架设直流光缆方案，该方案结合相应的情况，在直流线路之上通过架设 OPGW光缆，在相应光缆中间设置了 6个光中继站，实现了送端换流站换至受端广西、广东换流站的直达光缆通道建设。第三个方案为龙滩电站 ~沙塘变~柳北换直流线路架设光缆方案，也是根据相应的直流线路推荐方案，以及目标地域具体的直流线路与交流线路交叉跨越情况，并对“滇西北工程”的直流光缆建设情况加以结合，自受端柳北换流站建设直流光缆到直流线路与龙河线的交叉点，沿着龙河线进龙滩水电站，在龙滩电站和沙塘变设置光中继站。
总结：综上所述，新建直流 OPGW光缆方案，有效提高南方电网整体通信网络可靠性、稳定性与安全性，为南方电网 10条直流工程可靠运行提供了有力的保证，有效推动了南方电网后续通信网络和光纤通信先进技术的发展与进步。
参考文献：
[1]邓黎，刘琦，陈皓，等. 超长距电力光通信中的超低损耗光纤应用及测试技术[J]. 电力信息与通信技术，2015（12）：83-90.
[2]徐见. 刍议光纤通信技术的特点和发展趋势[J]. 信息化建设，2016（5）25-25.
论文作者:朱一峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：光缆论文; 光纤论文; 线路论文; 超低论文; 通道论文; 主干论文; 方案论文; 《电力设备》2018年第4期论文;