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摘 要：在线监测系统的应用是提高电网输电线路安全可靠运行、加强输电线路事故预防能力的有效手段，文章针对750kV哈密变到750kV塔下中继站超长距光缆在线监测工程，对在线监测系统的解决方案做了详尽的论述，对新疆电网中同类超长距光缆在线监测的解决方案具有一定的借鉴意义。
关键词：超长距；实时；在线监测
1引言
随着电网的建设发展，在新疆地区直流输电、750kV及特高压输电系统的建设中，经常出现200km以上甚至400km的超长站距，由于这些超长站距输电线路经过的地区交通不便，自然条件恶劣，甚至是无人区地带，同时也对超长距光缆的维护管理工作带来诸多不便，维护人员也缺少相应维护的工具和技术手段，对光缆的运行安全和维护工作提出了严峻的挑战。
电力系统光纤传输网络运行的可靠性是关系电力安全生产、高效稳定运行的重要保障，承载包括自动化、营销、继保、输配电等专业在内的大量重要业务，光缆中断将造成多套保护设备退出运行，遥控命令无法下达等严重后果。
2建设的必要性
新疆地区地域辽阔，资源丰富，全疆发展也很不均衡，国家正在加大对新疆的投资与开发力度，为新疆电网的建设也带来难得的机遇，带动了新疆电力通讯网络的发展，同时也促进了超长站距的光缆建设的需求；虽然超长站距光通信技术已被国家电网成功应用于包括新疆在内的多个直流输电、750kV及特高压输电系统的建设工程中，有很好的发展应用前景，但是由于以上各种原因，给光缆的维护管理工作带来了很多不便，维护人员也缺少相应维护的工具和技术手段。因此，对超长站距光缆监测系统的研究已显得十分必要。
3实现的目标
可对光缆进行24小时全天候自动监测，同时实现对功率变化点（或故障点）进行定位，根据监测结果进行分析比对，形成报表及图形。
实现监控中心异地远程备援支持，使通信光缆发生故障时仍可以进行故障定位及告警转发。将被动维护变主动维护，协助管理人员维护和全面掌握该光缆网络状况，提高光纤传输网络运行的可靠性，为电力安全生产、高效稳定运行的提供重要保障。
解决每年检修测试时缺乏针对超长站距OPGW光缆的检测工具和技术手段的问题。为超长站距的检修测试提供光功率量测表、光特性量测比较表、光纤障碍告警统计报表等报表打印分析功能。
4建设方案
4.1监测原理
1）、高灵敏度光功率计
目前，适合于光纤通信系统应用的光检测器有PIN光电二极管（PD）和雪崩光电二极管（APD）。雪崩光电二极管由于有20～30的倍增因子，它的灵敏度更高，因此更适合用于微弱信号的探测。本方案由于是超长距离的监测，在光纤的接收端光信号会非常微弱，为了能够探测到微弱的光信号，我们将采用雪崩光电二极管，使光功率计的灵敏度达到-70dBm以上。
2）、高功率稳定光源
与通信信号不同，光功率监测不能在线路中进行光信号的增益与放大。因此，为了配合超长距离的监测，除了需要高灵敏度的光功率计，还需要高功率的稳定光源，以增加监测距离。
3）、高动态光时域反射仪（OTDR）
光时域反射仪是根据光在光纤中传播时发生的瑞利散射和菲涅尔反射现象研究出的划时代技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光时域反射仪可以测量出光纤的特性曲线，从而分析光纤的各种事件点，如：熔接点、光接头、弯曲等等，也可以准确地判断出光纤断裂的距离。因此，光时域反射仪被大量地应用于光缆线路的维护工作中。
在超长线路的两端分别用OTDR对光纤进行量测的方式，测量的结果是两条看似无关的光纤特性曲线，但实际上是一条光纤的二个部分。为了便于光缆维护管理人员查看，了解光缆线路的平均衰减、接头损耗和熔接点损耗等物理性能参数，需要将这两条特性曲线采用先进的数学技术“拼接”起来，像通常一样用一条特性曲线表示光纤的特性。
4.2线路状况
750kV哈密变到750kV塔下中继站之间为超长OPGW通信光缆，长度为320km。
4.3监测方案
在新疆750kV哈密变和塔下中继站间320公里无中继的超长光缆上，不改变现有网络架构的情况下，利用备纤部署超长站距的光缆实时在线监测系统。
1）、在哈密变和塔下中继站设置远程监测单元RTU各 1套；
2）、主备网管系统，在光缆出现故障或通信阻断的紧急情况下仍可迅速告警定位；
3）、支持OTDR的双向启动测试及测试曲线合并分析；
4）、实时在线监测系统应最少占用备用光纤资源，节约宝贵光缆资源占用；
5）、超长光缆长期全程损耗统计和维护检修测试报表打印分析；
6）、超长站距GIS/GPS/RFTS整合，解决检修缺乏工具和技术手段的问题。
7）、充分扩大系统的监测覆盖范围，在监测管理超长距光缆的同时，可通过升级扩容系统功能模块，即可利用原有的两侧RTU站点监测周边的其它光缆通信线路。
4.4网管通道方案
RTU提供10/100M Base-T Ethernet接口，采用最通用的TCP/IP协议做通信组网，使用2M通道，通过协议转换器转换为Ethernet进行通信。
5.结语
新疆750kV哈密变到750kV塔下中继站超长距光缆实时在线监测系统的应用解决现有通信网络存在可靠性不高的问题，提高应急抢修处置能力，利于在新疆电网在输电系统建设中推广应用超长站距技术。
为新疆电力公司骨干通信网络提供更加完善、可靠、稳定的通信传输网络，保证电力生产业务的安全、稳定、可靠运行，为建设坚强、统一、和谐智能电网提供强有力的通信网络保障。
本工程的解决方案对同类工程的实施应用具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]Q/GDW 561-2010.输变电设备状态监控系统技术导则[S].2010.
[2]Q/GDW 245-2008.架空输电线路在线监测系统通用技术条件[S].2008.
[3]Dostert K. Powerline communications[M].Prentice Hall PTR，2001.
何宝影（1985-），女，吉林四平人，中级工程师，从事电力通信设计工作。
论文作者:何宝影
论文发表刊物:《基层建设》2015年8期
论文发表时间:2015/11/10
标签：光缆论文; 在线论文; 新疆论文; 光纤论文; 哈密论文; 中继站论文; 功率论文; 《基层建设》2015年8期论文;