摘要：通信系统担负着将配网运行实时数据传送到配网调度中心的任务，对配网自动化系统的构成和功能的实现起着十分重要的作用，是配网自动化的重要组成部分。通信系统的好坏在很大程度上决定了自动化系统的优劣，配电自动化借助通信手段，将控制命令下发到各个执行机构或终端，同时将各监控单元所采集的信息上传至控制中心。而光纤通信以它所特有的优势在配电自动化系统中得到了广泛的应用，文章着重对光纤通信的发展进行了研究，并着重介绍了光纤通信在配电系统中的具体应用。
关键词：配网；自动化；光纤通信；技术分析
电力系统的逐步发展对数据传输的实时性要求日益提高，实时数据的传输是许多新兴技术的应用的依赖，如电网在线监测、故障预警与诊断、新能源并网监测等。智能电网时代的来临让光纤通信开始应用于配网自动化领域并开始发挥越来越重要的作用。
1，配网自动化光纤通信系统
配网自动化系统主要由各种现场监控、配电主站、配电子站和通信网络组成。现场终端包括安装在配电变压器上的配电变压器监控终端TTU，安装在线路环网柜内、柱上开关上的线路监控终端FTU与安装在变电所、开闭所的站内监控终端RTU。它们采集并向主站传送断路器、负荷开关、变压器等配电设备的运行数据，接收主站控制命令，完成开关的操作。配电自动化是提高城网供电可靠性的必然需要，是电力系统现代化发展的必然趋势，是实施智能配电网的重要手段。
配电通信网建设除了满足各类业务通道要求以外，还需要满足以下三点要求：
第一，经济性要求。配电网具有数量十分庞大的特点，配电通信网应根据业务发展情况，区分覆盖和保障类型通信节点，实现经济覆盖要求，合理选择通信方式。第二，可靠性要求。配电网应考虑通道备用、自愈功能满足配电网高可靠性要求。通信设备应具备工业级可靠性，机房环境、电源等基础设施应有一定的保障能力。第三，安全性要求。根据《电力二次系统安全防护总体方案》及《电力二次系统安全防护规定》的要求，电力二次系统安全防护工作应坚持纵向认证、安全分区、横向隔离、网络专用的原则。配电网中的负荷控制、纵联保护、能源站监测、配网自动化等业务属于电力监控系统的范畴，必须使用专用网络的生产控制大区来承载。
作为电力系统通信网的重要组成部分，终端通信接入网是配网自动化的神经系统，也是电力系统骨干通信网络的延伸，从变电所，覆盖到开关站、配变直至用户端，包括0.4千伏通信接入网和10千伏通信接入网。10千伏通信接入网络范围以骨干通信网为接入点（35kV／1lOkV／220kV变电站），主要覆盖配电线路、配电室、环网柜、配电网开关站、公用配电变压器、柱上开关等的通信网络，并向下延伸用于汇聚或接入0.4千伏通信接入网的业务。10千伏通信接入网需解决配电网遥控信息、遥测、遥信的接入，要求通道具有较高的可靠性、安全性和实时性。0.4千伏通信接入网络范围主要覆盖分布式能源站点、电动汽车充电站、智能用电公变出口至用户电表等的通信网络。需解决电动汽车（电池）用户侧交互、自动抄表、运营信息、和开展电力线上网等延伸服务的信息接入，需要大带宽。这就要求用光纤通信取代电通信。光纤通信和电通信方式主要差异有两点：一是用光导纤维构成的光缆作为传输线路；二是用光波作为载波传输信号。这两点差异保证了光纤通信系统具备了安全性高、传输速率快、带宽大的特点，这也提高了电力系统通信网的可靠性。
2，光纤通信在配电系统中的应用
2.1 光纤通信的优点
现代通信网的三大支柱是光纤、卫星和无线通信，其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信具有以下突出的优点：（1）频带宽、通信容量大。光纤可利用的带宽大约为50000GHz。（2）损耗低、中继距离长。由石英光纤组成的光纤通信系统中继距离可达到200多千米，这对于降低通信的成本、提高稳定性具有特别的意义。（3）抗电磁干扰。光纤具有绝缘特性，免受自然界的雷电干扰、电离层变化等干扰，提高系统的稳定性。（4）无串音干扰，保密性好。光波在光缆中传输，不容易泄露。即使光缆内光纤总数很多，也可以实现无串音干扰，也无法实现窃听，保密性强。（5）光纤原材料丰富，节约金属材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光纤的主要材料是石英，在地球上有取之不尽的原材料，对于合理利用资源有很大的意义。
2.2 光纤通信在配电系统中的实现
在传统的配电中，可利用已建成的变电站到主控中心的光纤进行数据传输，此时，光纤通过MODEM将数字转换成了话音频带进行传输。现在主要的配电网大多采用的是租用专门的光纤进行传输，把电话、视频等多种数据业务用到一根光纤上面进行传输，这种业务通常称为综合接入通信，大多数系统都可以用综合通信来完成。
2.3 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。
2.4 光纤通讯在电网中的发展趋势
随着光纤和网络技术的飞速发展，不断的在变电站自动化系统中得到广泛的应用，用数字通讯来传递信号，用光纤作为传输介质，这样就构成了网络通信变电站的必然选择，随着时代的发展，智能化变电站已成为现在发展的必然趋势，智能化的变电站是变电站自动化技术的延伸，是通过信息采集、传输、处理、等实现数字化的变电站，这就对光纤通信提出了更高的要求。但在目前，智能变电站的建设工作还处在初级阶段，重点主要集中在智能化光纤传感器、设备状态等技术研究，随着技术的不断成熟，将来一定会应用广泛的。
2.5 光纤通信在调度自动化中的其他用途
调度自动化不仅体现在信息的自动化，而且还需有其它辅助的系统来共同实现调度自动化，它包括：调度软交换电话、视频监控系统等等，光纤在其中只是重要的一个环节。
3，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。在为了满足调度自动化需求而采用的光纤通信技术，不仅能实现其不受电磁干扰的优点，还能提高其在信息处理中的稳定性。尤其是在光纤局域网中采取的整个或者单个的网络拓扑结构，可以将通讯一方的现场信息通过RTU远程测控装置采集，通过电话、语音和视频图像将信息传到电力调度中心，由中心的计算机进行数据采集和分析。这种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。
4 结束语
随着通信技术的不断进步，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。电力调度自动化系统在电力系统的运行生产中，起着举足轻重的作用，成为调度员实施生产指挥和控制电网运行必不可少的工具。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。
参考文献：
[1]姚建国，杨胜春等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化，2007（7）.
[2]杜新宇.光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用[J].电力电气专刊，2007（4）.
[3]杜志杰.电网调度自动化发展趋势研究[J].科技创新导报，2008（25）
论文作者:胡劲松,柳巍,李根
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签：光纤通信论文; 光纤论文; 通信论文; 电网论文; 变电站论文; 信息论文; 终端论文; 《电力设备》2017年第24期论文;