浅析继电保护中的通信传输通道

浅析继电保护中的通信传输通道

叶学程

国网宜昌供电公司湖北宜昌443000

摘要：本文介绍了继电保护的三种通信传输通道，重点分析了光纤传输通道，并对两种光纤通道方式进行了比较及SDH光纤自愈网的优点。最后对光缆传输通道在运维过程中存在的进行了探讨，为保护通道的安全可靠运行提出了建议。

关键词：继电保护；传输通道；光纤

引言

电力系统中主要有两张实体网络，一张是电力传输网，另一张是电力信息通信网。这两张网是建设世界一流电网的基础设施。其中电力通信网承载着电网的保护、调度、管理、统一视频等业务，是电网安全运维的重要保障，是智能电网不可分割的一部分。

1继电保护的通信传输通道

继电保护是电网安全、稳定、运行的最基本，最有效的措施。继电保护业务也自然成为是电力通信最重要的业务之一。继电保护的通信传输通道主要的有：载波通道，微波通道，光纤保护通道。

电力载波通道是通过载波设备，将保护信号调制成高频信号叠加到电力线上进行传输。微波通道是由收发机，连接电缆，天线和两端之间的空间组成。光纤通道则是利用光纤传输设备将保护的电信号调制成光信号，并通过光纤传输到对端设备。

载波通道能有效利用电力线进行传输信号，能有效减少设备投资，但频带较窄，且信号传输，容易受到外界的干扰。

微波通道与载波通道相比具有频带宽，容量大，设备运行可靠地优点，但基建和维护成本较高，信号传输受地形地貌影响较大。

从1966年美籍华人高锟提出光纤可以远距离传输信息以来，光纤在通信传输领域发展迅猛。光纤有：信息容量大，误码率低，抗干扰能力强，传输质量高等优点。在继电保护中光纤传输通道有两种：第一是专用光纤通道方式，如图1，为传输电力线路的保护信号，专门敷设的专用光纤传输通道。它采用光纤直联的方式，由于中间环节少，不需要附加设备，因此故障点少，可靠性高。它的缺点是：由于单独占用了一对纤芯，造成对光纤的利用率不高。此外，传输距离有限，一般小于30KM.

光纤传输通道的第二种方式是复用SDH光纤通信网络方式，如图2和图3所示。它充分利用现有的光纤传输通道及SDH光传输设备，实现对继保护信号的传输。具体实现方式是采用2M/E1接口直接接入现有SDH光纤网络系统，不再需要为线路纵联保护业务单独敷设专用光缆，此种模式下，传输距离也会随着SDH光传输的传送能力提高而大大提高，甚至可以通过SDH光传输网络延伸到网络的每一个需要的通信节点，提高了光纤的利用率。它的缺点是,由于中间环节相对较多，可靠性不如专用光纤通道。

2SDH光纤自愈网

如果可以利用SDH光纤自愈网传送输电线路两侧的继电保护信号，一方面可以增加继电保护传送通道的可靠性，另一方面也可以对现网已经形成的光纤资源和光纤传输设备进行合理利用。

SDH自愈环的优点：

（1）SDH光纤自愈环网应用到电网系统线路纵联保护中，光纤不怕超高压与电磁干扰、与电力场绝缘、频带较宽和衰耗较低、可以远距离传输，敷设方便，抗腐蚀，不易受潮。

（2）通信容量大，传输速度快。

（3）保护性能好，光信号是通过信号码来区别保护装置的，不受输电线上的高频信号影响。

（4）光纤传输通道为常发信道，网管能力强大、通道相关情况可以实现实时监测，不需人工进行检测。

（5）SDH光纤自愈网具有安全可靠性高、业务切换时间短、建网经济性好，且能够提供较长的传输距离.

3光纤传输通道面临的问题及解决方案

光纤传输通道在使用过程中也会遇到一些干扰，可以对光纤传输通道造成干扰的主要因素如下：

1）当光缆受到外力破坏、接口接触不良等异常情况时，光纤的性能指标会劣化、损耗会增高，这些情况会干扰到线路保护信号的稳定传输。

2）在光纤传输通道中，光纤自身的折射率分布、光纤截面的几何尺寸、以及结构有可能会沿光纤长度变化而变化，从而引起光纤偏振态的改变，进而引起光纤通道的线性畸变。而光纤通道的线性畸变可能会造成不同信号之间的相互干扰，从而使业务传输出现差错。

3）通信机房内来自于其它设备的干扰，如配线架接地不好等。

4）保护装置与SDH光传输设备时间同步的问题，是光纤复用通道应用于电流差动保护需要面临的主要技术问题。

5）在光纤复用通道的线路保护中，保护装置与SDH光传输设备时间同步的问题，对于线路保护的正确运行起非常关键作用，目前光纤差动电流保护大都采用主从方式，以保证保护装置与SDH光传输设备时钟的同步。

针对上述问题，并结合实际工程情况，如果要大面积在SDH光传输自愈网上传送线路保护业务，还需重点注意并做好以下几点：

（1）提前做好网络规划：由于SDH自愈环网的建设将不再是简单的点到点的通道，其复杂性更高，因此需要在建网之初就考虑全网进行网络规划。

（2）抗干扰措施：做好光传输设备相关的二次电缆的抗电磁干扰措施，如相关配线设备的防雷接地等

（3）严抓光缆施工质量。提高相关施工人员水平。

参考文献：

[1]崔美兰.包头地区电网继电保护传输通道优化分析.[J].内蒙古电力技术,2015(05).

[2]王卫东.继电保护对信息传输通道的技术要去探究.[J].山东工业技术,2013(09).

[3]卢丹.继电保护系统网络化发展综述[J].广东输电与变电技术，2010(06)