【摘 要】簡述我國電力通信的發(fā)展,光纖通信在新疆奎屯電網(wǎng)中的應(yīng)用,闡述光纖通信在電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用及發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)、光纖通信、電力特種光纜
一、我國電力系統(tǒng)通信發(fā)展
電力通信是為了滿足電力調(diào)度、發(fā)電廠、變電站和生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的相互聯(lián)系而誕生的,電力通信同安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。當(dāng)前,它更是是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段和基礎(chǔ)設(shè)施。電力通信的發(fā)展經(jīng)歷從無到有,技術(shù)簡單到技術(shù)先進(jìn),單一通信方式到多種通信方式組合的發(fā)展過程。經(jīng)歷了從最初的縱橫制交換機(jī)到數(shù)字程控交換機(jī),從明線和同軸電纜到載波機(jī)再到光纜,從模擬網(wǎng)到數(shù)字通信網(wǎng)的發(fā)展。從二十世紀(jì)七十年代初期開始,我國的電力通信以電力載波為主導(dǎo),其它有模擬微波、郵電多路載波、電纜及架空明線等。此階段電力通信以音頻、載波、模擬微波等通信方式為主。在全國范圍內(nèi),沒有通信干線,且通信電路不很健全、自動(dòng)化水平不高,與國外差距仍然較大。
到八、九十年代,隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,出現(xiàn)了數(shù)字微波、光纖通信、程控交換機(jī),我國電力通信迎來了高速發(fā)展時(shí)期。新技術(shù)、新設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用,傳輸網(wǎng)和交換網(wǎng)也進(jìn)一步完善,為現(xiàn)代電力通信奠定了基礎(chǔ)。
二、光纖通信在奎屯電網(wǎng)中的應(yīng)用
光纖通信是以光導(dǎo)纖維作為介質(zhì)傳輸信息的一種通信方式,其特點(diǎn)有傳輸容量大、抗干擾能力強(qiáng)、頻帶寬、傳輸衰耗小等。初期較多使用普通光纜,隨著技術(shù)的發(fā)展,大量使用電力特種光纜,包括OPGW(光纖復(fù)合底線)、ADSS(全介質(zhì)自承式光纜)、OPPC(光纖復(fù)合相線)等。
(一)光纖通信系統(tǒng)的組成
光纖通信系統(tǒng)包括光纖傳輸設(shè)備和光纜線路。其中光纖傳輸設(shè)備是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵。傳輸設(shè)備包括光端機(jī)和光中繼機(jī)。光端機(jī)是把需要傳輸?shù)碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)輸入光纖中傳送,在接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成原來的電信號(hào)。因傳輸是雙向的,所以光端機(jī)同時(shí)具備光發(fā)送和光接收功能,即同時(shí)完成電/光和光/電轉(zhuǎn)換。光中繼機(jī)除了具備上述功能外,還具備將線路信號(hào)進(jìn)行放大并傳向更遠(yuǎn)。光纜就是提供光信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。
(二)光纖通信在奎屯電網(wǎng)的應(yīng)用
光纖通信作為電網(wǎng)通信傳輸?shù)闹饕ㄐ欧绞剑休d的通信業(yè)務(wù)包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)信息、繼電保護(hù)、穩(wěn)控系統(tǒng)、調(diào)度電話、視頻監(jiān)控信息等等。1993年,奎屯電網(wǎng)第一條光纜(奎屯變-地調(diào))投運(yùn),線路全長9.6公里。為4芯金屬鎧甲光纜,沿10千伏線路采用鋼絞線懸掛同桿架設(shè)。光端機(jī)采用綿陽730廠的PDH,建成了奎屯電網(wǎng)第一套PDH光纖通信系統(tǒng),將匯集到奎屯變的所有變電站的遠(yuǎn)動(dòng)信息、電話傳送到地調(diào),為電網(wǎng)調(diào)度提供通信服務(wù)。至此,掀開了奎屯電網(wǎng)光纖通信發(fā)展的序幕。隨著光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展,1999年建成地調(diào)、奎屯變、花園變SDH光纖通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)站點(diǎn)的自愈光纖通信環(huán)網(wǎng),提高了通信可靠性。2000年后,先后建成果園變至奎屯變光纜、奎中變至地調(diào)光纜、生產(chǎn)基地至地調(diào)光纜,尤其是2002年后建成瑪電至克變OPGW光纜、瑪-沙-奎ADSS光纜,奎屯變至皇宮變OPGW光纜、北新變至中繼站ADSS光纜等,奎屯電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)已初具規(guī)模。2009年,利用新疆電力公司光纜大修項(xiàng)目,建成覆蓋所有35千伏變電站和供電所的ADSS光纜,全網(wǎng)所有站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)光纖通信,截止2011年底,奎屯電網(wǎng)光纜總里程已達(dá)到2000余公里。目前奎電網(wǎng)使用的電力特種光纜只有OPGW、ADSS兩種。光端機(jī)由最初的PDH設(shè)備發(fā)展到SDH光傳輸設(shè)備,傳輸速率也由最初的34Mbit/s 到現(xiàn)在的2.5G bit/s。目前奎屯電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)接入層光端機(jī)采用155Mbit/s速率的SDH設(shè)備,匯聚層光端機(jī)采用622Mbit/s和2.5G bit/s速率的SDH設(shè)備,核心層光端機(jī)采用2.5G bit/s速率的SDH設(shè)備可平滑升級(jí)到10bit/s。目前,奎屯電網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)初步形成星型連接、局部環(huán)網(wǎng)、容災(zāi)備份第二匯聚點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)體系。
三、光纖通信在電力系統(tǒng)的發(fā)展前景
國家電網(wǎng)公司提出建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺(tái)為支撐,具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級(jí),實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,通信行業(yè)的作用得到顯著提高,電力通信網(wǎng)作為專網(wǎng)通信,提供的業(yè)務(wù)已從最初的程控語音聯(lián)網(wǎng)、調(diào)度實(shí)時(shí)控制信息(SCADA)傳輸?shù)日瓗I(yè)務(wù),逐步發(fā)展到同時(shí)承載協(xié)同辦公系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MIS)、ERP系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、變電站電子圍欄及視頻監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng)、等多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。結(jié)合支撐公司和電網(wǎng)運(yùn)營的國家電網(wǎng)資源計(jì)劃系統(tǒng)(SG-ERP)建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù),大顆粒通信業(yè)務(wù)隨之產(chǎn)生。為適應(yīng)新形勢下的電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的SDH光纖傳輸系統(tǒng)已越來越不能滿足電網(wǎng)通信的發(fā)展需要。PTN(分組傳輸網(wǎng))、OTN(光傳送網(wǎng))、ASON(自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò))等光纖通信新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在新疆電網(wǎng)三級(jí)網(wǎng)中已有較多應(yīng)用,在奎屯電網(wǎng)四級(jí)通信網(wǎng)中PTN(分組傳輸網(wǎng))已列入2014年項(xiàng)目儲(chǔ)備。隨著中央新疆工作會(huì)議的召開,新疆迎來了“大開放、大發(fā)展、大建設(shè)”的機(jī)遇期,新疆電網(wǎng)也迎來了跨越式發(fā)展,電網(wǎng)通信作為電網(wǎng)發(fā)展的支撐和基礎(chǔ),必將迎來新技術(shù)的全面、飛速的發(fā)展。
四、結(jié)束語
電力通信作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱之一,其戰(zhàn)略地位非同一般,光纖通信是電力通信的主要通信手段,進(jìn)一步加強(qiáng)光纖通信新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用,必須依托堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的通訊網(wǎng)絡(luò)。目前,我國的電力通信技術(shù)正處于上升發(fā)展時(shí)期,有著光明的發(fā)展前途和強(qiáng)大的生命力。電網(wǎng)光纖通信必將在電力發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]解金山、陳寶珍編著 光纖數(shù)字通信技術(shù)
[2]孫業(yè)成,趙大平,陳希.《電力系統(tǒng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向》.中國電力科學(xué)研究院通信研究所,2001年10月10日.
作者簡介:
林波(1973.10),男,漢族,四川省渠縣,工程師,本科,主要從事電力通信管理、電網(wǎng)二次及智能化規(guī)劃。