李瑾璐

摘要：隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)模、模糊邏輯等相繼在繼電保護領(lǐng)域中得到研究應(yīng)用，使繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。本文通過分析光纖通道接口、高壓測量和繼電保護、信號通道及光纖信號通信系統(tǒng)在繼電保護中的應(yīng)用做了闡述分析，給予同行業(yè)作為參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護 ?信號保護 ?光纖

中圖分類號：TM77 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）09-0034-01

1 光纖通道及接口

在繼電保護中現(xiàn)已應(yīng)用光纖通道，通過光纖的繼電保護我們稱之為光纖繼電保護。是由光纖、發(fā)送器以及接收器組成。

1.1 光的發(fā)送器

其作用是通過光信號來代替以往電纜的電信號作為輸出，光纖發(fā)送器常采用砷化鎵以及砷鎵鋁二極管或者鋁石釹榴石激光器構(gòu)成。發(fā)光二極管使用的時間能夠達到百萬小時，所以它是可靠且簡單的光電轉(zhuǎn)換部件。

1.2 光接收器

其作用是將光信號接受并轉(zhuǎn)換成電信號并輸出，采用的是光電二極管。

1.3 光纖

其作用是傳遞信號，光傳播，它的構(gòu)造是內(nèi)部由石英絲或者玻璃絲構(gòu)成。光纖的特點是通道的容量很大，節(jié)約了很多有色金屬，抗腐蝕并且耐潮，也不怕遭受雷擊，對外界的干擾敏感度低，可以無電磁感應(yīng)，通道可靠。缺點是通信的距離不是很長，如果應(yīng)用在長距離的時候，必須增加繼電器或者其他附加設(shè)備才能正常工作。根據(jù)目前電力系統(tǒng)運行的技術(shù)標準，為了保護電力系統(tǒng)的正常運行，需要增大通信容量，一般情況下微波的通道容量為960路左右，光纜光纖的通道如果使用0.85um則短駁通信的容量則可相應(yīng)增加到1920路，如果波長達到1.55um，則通道的通信容量就可以達到7680路。

1.4 工作可靠

載波通道和電力系統(tǒng)的操作容易遭受雷電的干擾，因天氣的變化信號的衰耗也受到很大的影響，嚴重的時候?qū)?dǎo)致不能工作。微波通道在天氣變化的時候干擾也非常大，在電磁的干擾下不是很受影響。光纖通道既不受電磁干擾也不受惡劣天氣的影響，可見，光纖通道的穩(wěn)定性和可靠性要遠遠超過載波和微波通道，這也對電力系統(tǒng)保護起到非常重要的作用。光纖保護包含光纖的距離保護，光纖的方向保護、光纖的電流差動保護、光纖命令的傳輸，這些對傳輸?shù)耐ǖ酪蟛煌９饩€距離的保護和光線方向的保護以及命令傳輸裝置是命令邏輯信號，所有的通信傳輸沒有對稱性的要求，在任何的通信通道都可以進行工作，所以就完全可以在適應(yīng)任何的光纖自愈環(huán)網(wǎng)。光纖電流的差動保護輸出是瞬時的電流數(shù)值和電流向量的虛部以及實部，在求制動電流和動作電流時應(yīng)在同一時間的兩端電流的向量和向量差，這就要求兩端采樣要同步。

總之，當自動保護裝置在自愈環(huán)或者另外的通道切換中傳輸時，必須確保收發(fā)路由在切換時前后保持一致，在切換時，發(fā)路由要同時切換，時間小于50ms，切換裝置保護時候會發(fā)出通道警告信號。

2 光纖應(yīng)用于繼電保護的高壓測量

繼電保護裝置需要測量電路的電壓和電流，使用TA、TV測量。光纖的測量實際上是簡單的將光纖和TA、TV連接保護裝置，這樣的測量可以最為有效的降低電磁波的干擾，避免測量信號發(fā)生偏差，保護設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。另外，在使用光線的變流器來代替電磁的TV、TA時，這種測量就沒有飽和現(xiàn)象的發(fā)生，可以更為準確的反應(yīng)出發(fā)生故障時的電壓和電流，對于計算機控制系統(tǒng)更為有益，可以將大量的測量信息反饋到計算機進行A/D，D/A的交換。其好處是提高計算精度和精準度。

3 光纖作為繼電保護的信號通道

在長距離的光纖傳輸中，通過光線作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，實現(xiàn)光的傳遞，在適當?shù)木嚯x加裝繼電保護裝置，成為傳統(tǒng)的光-電-光中繼器。光纖在目前是繼電保護中作為信號的通道，已經(jīng)有如下的應(yīng)用：

（1）電流縱差保護中的導(dǎo)引線;（2）繼電保護裝置的聯(lián)絡(luò)線;如高頻保護中，繼電保護載波機與控制室：微波保護中，保護裝置與發(fā)射塔之間幾十至幾百米距離的聯(lián)絡(luò)線。（3）變電站或控制室內(nèi)的繼電保護信號傳輸線。計算機之間的綜合保護，微機之間的測量與信息傳輸，還有各種自動化設(shè)備，終端之間的數(shù)據(jù)信息傳輸。將光纖運用到繼電保護中，能夠提高其抗干擾的能力，而且在信號傳輸?shù)倪^程中更加精確，尤其是在短路電流中進行縱插電流保護，因感應(yīng)電流和故障電壓造成的對通道設(shè)備的傷害，此方法是一個非常有效的辦法。所以，在研究光纖通信的繼電保護裝置應(yīng)用中，均是針對短線縱差保護作為研究方向的。另外，在短距離的使用光線縱差保護也避免了在超范圍誤動和弧光電阻造成的問題。

4 光纖通信系統(tǒng)的復(fù)用在繼電保護中的應(yīng)用

在短線的光纖通信中，復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用讓信號之間的傳輸更加穩(wěn)定，各種保護電流，信號的傳輸可以有效地分相比較和傳輸，跳閘，如果要提高繼電保護的穩(wěn)定性能，隨著電力系統(tǒng)光纖信息好的使用，各種基于繼電保護設(shè)施的光纖通信信號模擬或者數(shù)字傳輸都可以讓電壓或者電流的傳輸更加穩(wěn)定，并且都在長線傳輸電路上使用分相電流縱差保護技術(shù)，這種電流差動保護是其他原理所不及的。

5 結(jié)語

光纖通訊的優(yōu)點在于抗干擾能力強，另外就是傳送的速度快容量大?？垢蓴_可以應(yīng)用在繼電保護裝置中，確保設(shè)備裝置的安全和可靠，傳輸容量大的優(yōu)勢可以發(fā)展其他的保護方式，使新的保護原理發(fā)揮作用。

參考文獻

[1]張國雄.繼電保護技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（10）.

[2]關(guān)敬歡.電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（18）.

[3]李強，代志勇，劉永智.光纖放大器在無線光通信的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2009（15）.