【摘 要】 光纖通信技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì),隨著光纖技術(shù)和通信技術(shù)的不斷進(jìn)步,光纖得到了認(rèn)可,在電力系統(tǒng)中也得到了廣泛的運(yùn)用?;诖耍疚淖髡呓Y(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)光纖通信技術(shù)在電力通信中的運(yùn)用進(jìn)行了論述。
【關(guān)鍵詞】 光纖通信技術(shù);電力通信;運(yùn)用
前言:
當(dāng)前電力系統(tǒng)環(huán)境下其電力載波通信技術(shù)的抗干擾性已經(jīng)不能滿足,另外光纖技術(shù)不斷發(fā)展和完善,使得光纖通信技術(shù)的成本越來越低,也就為光纖通信在電力系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。
1 光纖通信技術(shù)在電力通信中的重要性
1.1電力通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜
因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)需要不同的設(shè)備,這本來沒有太大的問題,但是由此引發(fā)的連鎖反應(yīng)也叫人十分的困擾,設(shè)備不同意味著接口的方式就會(huì)不一樣,而且相互之間的轉(zhuǎn)換方式也各不相同。比如用戶線和中繼線等,這之間的復(fù)雜關(guān)系是傳統(tǒng)技術(shù)解決不了的。
1.2電力通信技術(shù)需要的是可靠性和靈活性較高的通信
維持電力供應(yīng)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)的重要任務(wù)之一,對(duì)人們的生活有著極為深刻的影響。如果想達(dá)到維持電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行,那么就要考慮到對(duì)于經(jīng)常發(fā)生的意外情況,要提前避免,這就要求電力通信具有較高的可靠性和遇到意外的靈活性,滿足這種要求就需要應(yīng)用光纖通信。
1.3電力通信系統(tǒng)需要較強(qiáng)的抗沖擊性
電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障將會(huì)影響很大的范圍,甚至可能會(huì)導(dǎo)致通信故障的發(fā)生,或者造成通信任務(wù)量突然暴增,因此,為了防止這種事故為通信帶來不便,電力系統(tǒng)要求通信技術(shù)具有較強(qiáng)的抗沖擊性,能夠“臨危不亂”的面對(duì)沖擊,光纖技術(shù)在這方面則是一個(gè)最佳選擇。
2 光纖中電力系統(tǒng)電氣信號(hào)的通信過程
光發(fā)射機(jī),中繼器,光纖以及光接收機(jī)共同組成了光纖通信系統(tǒng)。光纖通信技術(shù)當(dāng)中,利用光發(fā)射機(jī)將光源通過電信號(hào)調(diào)制成光信號(hào),輸入光纖傳輸至遠(yuǎn)方,再利用光接收機(jī)將來自光纖的光信號(hào)還原成電信號(hào),經(jīng)放大、整形、再生恢復(fù)原形后,輸送至電端機(jī)的接收端。電調(diào)制器能夠轉(zhuǎn)化信息為一定合適的信道傳輸信號(hào),一般情況下其信息都會(huì)轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號(hào)。但光調(diào)制器能夠讓電調(diào)制器所調(diào)制的信號(hào)轉(zhuǎn)化為適合光纖信道傳輸所利用的光信號(hào),進(jìn)而讓信號(hào)利用中繼器進(jìn)行擴(kuò)大的目的得以實(shí)現(xiàn)。光纖傳輸之后其光信號(hào)比較微弱,不過光探測(cè)器能夠?qū)ζ溥M(jìn)行轉(zhuǎn)變成為電信號(hào),然后電解調(diào)器再對(duì)其光信號(hào)進(jìn)行放大,以完成其原信號(hào)輸出的目的,進(jìn)而使得電力系統(tǒng)通信當(dāng)中其光纖信號(hào)傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。
3 電力系統(tǒng)中光纖通信的特點(diǎn)
1)光纖通信在電力系統(tǒng)當(dāng)中有著非常大的通信容量,傳輸頻帶極寬;2)玻璃或者硅是制作光纖的主要材料,即制作光纖的材料是非常豐富的,因此使用光纖通信有著很大的節(jié)約全金屬材料使用量的意義;3)電力系統(tǒng)通信方面,光纖通信有著非常好的保密性,其不易受到外界電磁干擾,另外潮濕環(huán)境、雷擊環(huán)境等因素對(duì)光纖通信也幾乎沒有太大的影響;4)電力系統(tǒng)當(dāng)中一般都是用OPGW光纜、ADSS光纜作為其主要使用光纖類型,其一般都是和電纜一起敷設(shè),操作簡(jiǎn)單;5)光纖衰減小,中繼距離長(zhǎng);6)光纖串?dāng)_小,信號(hào)傳輸質(zhì)量高。同時(shí)光纖通信不具備感應(yīng)性能,因此光纖通信在電力系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用不會(huì)由于電位升高而受到相關(guān)影響,即光纖通信成為電力通信系統(tǒng)較為合適的通信技術(shù)。
4 光纖通信技術(shù)在電力通信中的運(yùn)用分析
4.1光纖傳送網(wǎng)新技術(shù)
40Gbit/s、100Gbit/s這兩種技術(shù)是當(dāng)前多數(shù)40GE/100GE的網(wǎng)絡(luò)有著最為緊密聯(lián)系的高速傳輸技術(shù)。二者都是有著編碼調(diào)制技術(shù)、色散補(bǔ)償技術(shù)、非線性抑制技術(shù)和SDNR保證對(duì)策。而以后電力系統(tǒng)必須要對(duì)其光纖通信技術(shù)的長(zhǎng)距離進(jìn)行保證,因此主要將多種增強(qiáng)前向糾錯(cuò)技術(shù)(FEC技術(shù))、動(dòng)態(tài)增益均衡技術(shù)、具備電均衡效用接收機(jī)、調(diào)整功率技術(shù)、新型調(diào)制編碼技術(shù)、拉曼放大技術(shù)作為其光纖傳輸網(wǎng)所應(yīng)用的技術(shù)類型。
4.2光纖通信接入網(wǎng)新技術(shù)
對(duì)目前環(huán)境下光纖通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用過程所出現(xiàn)的差距,其主要擁有的接入光纖技術(shù)有:以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON技術(shù))、基于ITU-TG984標(biāo)準(zhǔn)的無源光網(wǎng)絡(luò)(GPON技術(shù))、基于樹形拓?fù)涞腁PON/BPON技術(shù)以及星型結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)接入技術(shù)。這些光纖通信技術(shù)在分光比、傳輸?shù)木嚯x、速率、支持業(yè)務(wù)范圍能力、維護(hù)以及QOS管理等方面都有著一定差距,GPON要比EPON技術(shù)有著較難的實(shí)現(xiàn)要求,不過GPON技術(shù)在支持多業(yè)務(wù)方面的能力更強(qiáng)。將傳統(tǒng)形式的以太網(wǎng)作為前提基礎(chǔ)來應(yīng)用星型結(jié)構(gòu)光纖接入技術(shù)而達(dá)到了電力系統(tǒng)光纖通信接入技術(shù)實(shí)現(xiàn),該技術(shù)能夠滿足有著較為豐富光纖資源或者單個(gè)對(duì)寬帶有著較大要求用戶的區(qū)域使用。
4.3光纖通信光交換新技術(shù)
光交換是光網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中典型的屬性,另外其也是當(dāng)前光纖通信技術(shù)中最為主要的技術(shù)之一。目前參考劃分其特征和交換顆粒之間光交換技術(shù)的條件,對(duì)光分組交換OPS,光路/波長(zhǎng)交換OCS,光突發(fā)交換OBS。其中波長(zhǎng)是光路/波長(zhǎng)交換的單位,有著較為簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)條件,且交換顆粒較大,其缺點(diǎn)則是較差的寬帶復(fù)用特性和利用率;分組則為光分組交換的主要單位,其寬帶利用率和統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性較好,不過有著較小交換顆粒,實(shí)現(xiàn)條件復(fù)雜;光路/波長(zhǎng)光交換技術(shù)和光突發(fā)交換技術(shù)二者實(shí)現(xiàn)條件方面都比較簡(jiǎn)單,且有著很好的復(fù)用特性和寬帶利用率,光突發(fā)分組交換技術(shù)有著簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)條件和較高的寬帶利用率,綜合其因素分析和考慮可知,其有著最高的性能。
4.4構(gòu)建電力網(wǎng)絡(luò)復(fù)合通信系統(tǒng)
對(duì)光纖通信系統(tǒng)的帶寬和頻率進(jìn)行重新規(guī)劃,使通信潛力得到進(jìn)一步挖掘。比較成熟的是光纖復(fù)合通信技術(shù),通過對(duì)光纖高頻和傳輸協(xié)議的進(jìn)一步開發(fā),發(fā)展出復(fù)合通信,在提高通信容量的同時(shí),建立起電力系統(tǒng)的通信新方式。
4.5建立高壓電測(cè)量的光纖通信系統(tǒng)
其一,以柱狀空芯低值電阻串入線路導(dǎo)線中。電流流經(jīng)此電阻時(shí),將產(chǎn)生壓降,把這個(gè)電壓降放大和數(shù)字化后,經(jīng)光纖送到地面測(cè)量。其二是通過光纖直接把模擬信號(hào)送至地面,經(jīng)光檢測(cè)器接收放大后進(jìn)行測(cè)量。
4.6建立雷電監(jiān)測(cè)的光纖通信系統(tǒng)
通過光纖通信系統(tǒng),可以裝接在地線上的傳感器,檢測(cè)出落雷次數(shù)和雷的極性,再經(jīng)過光纖傳到地面,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。高壓測(cè)量和雷電這兩種系統(tǒng)距離很短,對(duì)光源的發(fā)光功率、光纖的衰耗及檢測(cè)器的靈敏度要求都不高,造價(jià)較低。
4.7建立電力系統(tǒng)間光纖通信系統(tǒng)
在變電站與變電站、變電站與調(diào)度中心、發(fā)電廠與變電站建立光纖通信系統(tǒng),已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的發(fā)展需要,自動(dòng)化水平要求越來越高。光纖通信系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為主體信號(hào)采集、處理傳遞,這不但豐富了通信形式,又可以防止強(qiáng)大的電磁干擾,成為光纖通信系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的新方向。
4.8光纖通信技術(shù)的可靠性
在光纖通信系統(tǒng)建設(shè)中,可以控制串口的數(shù)量來控制光纖通信系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)目,這樣可以降低光纖通信系統(tǒng)的監(jiān)控壓力,有助于降低光纖通信系統(tǒng)維護(hù)人員的工作壓力和強(qiáng)度。從系統(tǒng)上講,越簡(jiǎn)單的光纖通信系統(tǒng),其穩(wěn)定性和可靠性也就越高。要建立維護(hù)光纖通信系統(tǒng)的觀念與體系,通過對(duì)光纖通信系統(tǒng)的有效維護(hù),高效的光纖通信系統(tǒng)維護(hù)體系來提高電力系統(tǒng)整體的可靠性。應(yīng)該建立光纖通信系統(tǒng)的層級(jí)管理機(jī)制,要以定時(shí)檢修和不定時(shí)維護(hù)的方式,確保光纖通信系統(tǒng)的可靠。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題,及時(shí)予以分析和處理,這樣可以起到在消除隱患的同時(shí),做到對(duì)光纖通信系統(tǒng)可靠運(yùn)行的保證。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,光纖通信技術(shù)是一種新興的通信技術(shù),尚不完善,還處于發(fā)展階段,無論是電力系統(tǒng)內(nèi)光纖通信技術(shù)或是光纖自身因素都會(huì)有多少的缺點(diǎn),其還有待繼續(xù)研究和開發(fā)。對(duì)近些年來電力通信系統(tǒng)當(dāng)中引入光纖通信技術(shù)的情況進(jìn)行分析和觀察可知,光纖技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中有著較好的應(yīng)用前景。
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