电力通讯系统光纤通讯的维护与应用综述

电力通讯系统光纤通讯的维护与应用综述

蒋磊田广虎郭效林桑峰

（国网安徽省电力有限公司太和县供电公司安徽太和236600）

摘要：随着科学技术水平的不断提高，光纤通讯技术获得了长足的进步，其在电力系统中的应用大幅度提高了系统运行的安全性，可靠性和稳定性，在未来一段时期，应当加大对光纤通讯技术各方面的研究力度，尤其是在电力系统中的应用研究。充分发挥出光纤通讯技术的优势，进一步提升电力系统的运行水平，降低成本，提高效益，应引起电力行业领导的高度重视。

关键词：电力通讯；光纤通讯；维护；应用

1光纤通讯技术简介

光纤通讯技术目前大多数采用密集波分复用技术，以下简单介绍：

1.1发射信号。密集波分复用技术使用特定波长的激光器发射信号，要求网络上有足够大的带宽，避免出现发射瓶颈，也要求按需分配，避免浪费。采用可调谐激光器，可调谐光纤激光器，使光源输出波长相对稳定，间隙小，实现最终降低成本的目的。

1.2合波。信号经过光端机发射，在传输之前需要将光通路中的信号使用波分复用器结合成一组信号，其基本构成要素为输入波导过程、耦合波导过程、阵列波导过程，最后输出波导。

1.3传输信号、放大信号。在光纤通讯技术中，随着传输速度的不断提高，传输的成本也不断放大，现在用光放大器直接对信号进行放大，使整个光纤传输系统更加灵活方便。

1.4分离有效信号。分离的关键是解复用过程，就是将原先合成一组的光信号按照有效原则精确分离，分别与相对应的耦合器耦合。

1.5接受有效信号。有效信号经过解复用过程，再经过滤波器，然后传送到单独的接收器中，并进行下一级传输。

2光纤通讯在电力系统的应用

2.1复合光缆通讯系统

电力系统独有且大量采用的电力载波通讯有优点也有缺点。优点是：经济、可靠，缺点是：干扰大，通讯质量较差，同时又因划分使用频带范围较窄，再考虑到实际使用的间隔，以及高频保护的发展占用部分频带致使在同一个电力系统中的通讯容量受到限制，频率涌挤已经到了无法承受的地步。

2.2雷电观测

雷电观测很不安全，且危险系数较大，引进光纤通讯技术能改变雷电观测的不安全因素，从根本上解决实际上的安全性问题。其原理是当雷落于输电线或地线上时，将有雷电流通过地线涌入大地，通过装接在地线上的传感器可检测落雷次数和雷的极性，再经过光纤传到地面用计算机进行分析处理。高压测量和雷电观测这两种系统距离是很短的，一般几十公尺至几百公尺，所以这种系统对光源的发光功率、光纤的衰耗及检测器的灵敏度要求都不高，因此造价较低。

2.3发电厂、变电站内部通讯与内部信息传输

在水电厂、火电厂和大型变电站内部，用光纤电路传送一般的语音、远动、保护等信号。站内的通讯距离不长，变电站内一般在300m以下，火电厂1km左右，水电厂可到2-3km。以前这样的系统都采用音频电缆传送各种信号，由于电缆处于发电厂、变电站内的强电场区，电磁干扰对各种信号影响很大。另外当变电站内部或近端的输电线路接地或落雷时，站内电位升高，高电位延着电缆传出，连接在电缆上的设备就会成为危险的高压源，引起人事事故。如果没有足够的保护措施，接地电流或感应电流在故障期间持续的通过电缆，也会烧毁电缆或有关设备。如果通过光纤来传递上述信号，上述问题就可从根本上得以解决。随着电网自动化水平的提高，相应的对变电站内部的基础自动化水平要求越来越高。目前正大力开展计算机在电力系统和变电站内部应用、以计算机为主体信号采集、处理传递，为了防止强大的电磁干扰，均采用了光纤系统作为传输媒介，也取得了很好的效果。

3电力通讯系统中光纤通讯的维护措施

3.1定期测试。在光纤通讯的日常维护中，定期测试是比较重要的工作之一，主要是对光功率进行测试。在具体测试的过程中，可以使用光功率计，对发射端机或是光纤网络的绝对功率进行测量，进而评价光端设备的性能。为便于操作，可以选用手持式光功率测试仪表。通过定期测试，并将测试结果作为光纤通讯系统维护的参考依据，有助于维护人员判定设备故障，排除故障隐患，确保光纤通讯的正常运行。

3.2故障处理。电力通讯系统中的光纤通讯在运行过程中不可避免地会出现故障，其中比较常见的故障类型有光纤断裂、光端机故障、接头异常等等，在对光纤通讯系统进行维护的过程中，应当结合实际情况对故障问题进行有效的预防和处理。当光纤通讯系统出现故障问题时，维护人员应当及时将系统切换为备用，并按照故障情况，采取合理可行的诊断方法，如故障排除法、替换法等确定故障部位，及时排除故障，使光纤通讯系统恢复正常运行。

3.3制定合理的维护方案。为确保光纤通讯的稳定、可靠运行，相关部门应当制定合理可行的维护方案，并定期对光纤线路进行巡视检查，做好相应的记录。同时，还应对光纤通讯的工作状况进行记录，如告警、复原、光端机运行情况等，由此减少故障问题的发生，有助于延长设备的使用年限。

4光纤通讯技术在电力系统应用中的发展前景

4.1光复用技术的应用。光复用技术是光纤通讯技术应用中最活跃的一个领域，它的技术应用和技术进步极大地推动了光纤通讯事业的发展。为进一步提高光纤的利用率，人们采用了各种光的复用方法，其中最重要的是波分复用、频分复用和码分复用技术：

（1）波分复用技术。波分复用技术就是在一根光纤上同时传送多个不同波长的光载波，提高了光纤的传输能力。同时，还可以利用不同波长沿不同方向传输来实现单根光纤的双向传输；

（2）频分复用技术。当相邻两峰值波长间隔小于1nm时，称为光频分复用系统，它与波分复用在本质上是没有什么区别的。它的光载波间隔非常密，一般用于大容量高速通讯系统或分配式网络系统；

（3）光码分复用技术。光码分复用技术通过直接光编码和光解码，实现光信道的复用和信号交换、这种技术较好地解决移动通讯中抗多径衰落、抗干扰问题，提高了网络的容量，改善了系统性能，增强了系统的保密性和网络的灵活性

4.2光联网的应用与发展。光联网有效改善了传统网络中存在的不足和弊端，不仅实现了超大容量的光网络，增加了网络的范围和节点数，而且还增强了网络的透明度，使不同系统、不同信号得到了有效的连接，网络的灵活性大大增强。另一方面，光联网还实现了网络的快速恢复。在发生故障时，因为恢复时间非常短，对电力系统的正常运行不会造成太大的影响，也不会造成太大的损失。正是因为光联网的这些优点，适应电力系统的发展需求，促进电力通信迈上了一个新的发展台阶。

4.3向超高速传输方向的发展。目前的10Gbps网络系统已经大量应用，10Gbps系统对光缆极化模色散非常敏感，但是目前已经铺设的光缆并不一定能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要进行实地测试验证。更高速的传输网络的进一步建设和实验，使电力系统整体上实现更高的处理速度得到了保证。

4.4向超大容量传输方向发展。信息的超大容量传输基本思路是将诸多不同波长的不同信号放在同一组光纤上传输，同时实现有效传输的效果，这样会提高光纤传输的承载能力。

5结语

综上所述，在电力系统中应用光纤通信技术，就可以实现系统的高效、安全和稳定运行。而且，随着光纤通信技术的不断进步，能够促进电信通信行业的快速发展。

参考文献：

[1]庄嘉鹏.电力系统超长站距光纤通信技术研究[J].科技与企业，2012（23）.

[2]李海波，王建刚.浅析电力系统及自动化[J].科技创新与应用，2012（31）.

[3]聂继雷，史英.谈谈电力系统通信[J].科技创新与应用，2012（28）.