閆治奇

摘 ?要：隨著當(dāng)前我們國家制造業(yè)的不斷完善以及發(fā)展，以及我們國家工業(yè)化體制發(fā)展程度的不斷成熟，用電量的加大作為從側(cè)面證明我國生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展的一個標(biāo)志正在成為一個不爭的事實。電力能源系統(tǒng)作為工業(yè)制造的基礎(chǔ)，必須要在技術(shù)上獲得更強大的發(fā)展，才會給我們國家的經(jīng)濟發(fā)展提供更加強有力的支持。這也是我們國家經(jīng)濟騰飛的必經(jīng)之路。分析現(xiàn)階段我國電力工程施工建設(shè)基本情況，施工單位建設(shè)了大量的變電站，為確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電力企業(yè)采用光纖傳輸技術(shù)對于電網(wǎng)信號進行傳輸，極大地提升了電力系統(tǒng)運行、信息傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠性。

關(guān)鍵詞：智變電站 ?繼電保護 ?光纖

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（b）-0005-02

1 ?光纖通信技術(shù)優(yōu)勢

首先，光纖傳輸具備強抗干擾能力，光纖通信不同于傳統(tǒng)電纜通信方式，光纖通信會應(yīng)用到較多的光纖材料，該材料的原材料為石英，有著非常強的絕緣性能，光纖在工作期間便可以在絕緣性能發(fā)揮之下有效規(guī)避磁場對于電能輸送線路與設(shè)備運行的不良影響，使得電能在發(fā)電、輸電、變電、配電過程中產(chǎn)生的繼電保護及運動等信號可以保質(zhì)保量的傳輸?shù)较鄳?yīng)地方，減少電網(wǎng)發(fā)生風(fēng)險。

其次，光纖通信具備很大的帶寬和高效的傳輸速率。光纖通信依靠光波在光導(dǎo)纖維中的反射來傳輸信號，光纖的損耗極低，特別是在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，無中繼可傳輸100km以上。

最后，光纖傳輸技術(shù)成熟，穩(wěn)定可靠。從1986第一條光纜在美國亞特蘭大年投入商用以來，隨著信息技術(shù)傳輸速度三十多年的發(fā)展日益更新，光纖技術(shù)已得到廣泛的重視和應(yīng)用，已經(jīng)形成了國際統(tǒng)一的傳輸標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，不同品牌、不同廠家設(shè)備接口統(tǒng)一，可以輕松做到相互兼容和適配。變電站綜合自動化是電網(wǎng)調(diào)度自動化的基礎(chǔ)和信息來源之一，信息的正確采集、預(yù)處理、可靠的傳輸與合理的利用是綜合自動化的目標(biāo)，通信設(shè)備、自動化設(shè)備等不同類型的上下游設(shè)備也可以通過FC、LC等光線接口自由連接。

2 ?光纖通信的應(yīng)用方式

2.1 專用光纖通信

該種通信方式可以在變電站之間采用專用光纖通道的構(gòu)建，此方式一般用于線路繼電保護裝置之間通過光纖直接連接，受到保護裝置實際發(fā)光功率、收光靈敏度、光纜線路衰耗等一系列因素影響，此方式連接傳輸距離基本不超過100km。具體應(yīng)用專用光纖通信方式時兩端變電站繼電保護裝置通過尾纖和光纜的配線終端ODF相可靠連接，一般會使用兩芯（一收一發(fā)）。此方式是將信號發(fā)送和接收端的保護裝置直接以光纖連接，中間無任何傳輸裝置，信號以光速傳輸是專用通信方式的應(yīng)用優(yōu)勢，主要為繼電保護可靠性明顯增強，信息傳輸過程中的中間環(huán)節(jié)減少，缺陷在于帶路操作期間，要進行光纖帶路保護、本路保護的多次切換，并且接頭插拔次數(shù)較多，損壞風(fēng)險大[1]。

2.2 復(fù)用光纖通信

該通信方式的組成部分主要為縱聯(lián)保護的各個光纖，以此在所有光纖作用共同發(fā)揮之下，便可以對變電站信號有效的傳輸，具體實現(xiàn)方式為兩端站點的業(yè)務(wù)裝置將信號傳出一般為標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mbit/s的信息，通過光端機標(biāo)準(zhǔn)的2M接口復(fù)用交叉為光信號，經(jīng)光纜傳送至對端站光端機解復(fù)用，逆向恢復(fù)信號。該方式不需要考慮業(yè)務(wù)裝置的發(fā)光功率、收光靈敏度影響，因此，復(fù)用光纖通道常應(yīng)用于100km及以上的數(shù)據(jù)傳輸?？傮w來看，利用此種光纖通信方式開展的信號傳輸工作效果好，實際應(yīng)用時有著連接非常簡單的接線，后續(xù)的維護工作由于可以對光端機遠(yuǎn)程操作也較為簡單，但是該方式應(yīng)用期間存在著的信號傳輸中間環(huán)節(jié)增多、切換設(shè)備所致的巡查難度大、光電轉(zhuǎn)換器至光端機采用同軸電纜可能會產(chǎn)生電磁干擾等問題需要引起工作人員的重視[2]。

2.3 智能變電站內(nèi)光纖通信的應(yīng)用

智能變電站一般分為3層：過程層、間隔層、站控層。過程層包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成，涉及多間隔的保護（母線保護）。間隔層設(shè)備一般指繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波等二次設(shè)備，實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即與各種遠(yuǎn)方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。在站內(nèi)由光纜及光纖通信設(shè)備組建一二次設(shè)備之間信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，采用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機，提供面向主站的實時數(shù)據(jù)服務(wù)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽，就能滿足主廠站信息交互的“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽、數(shù)據(jù)優(yōu)化、認(rèn)證安全”的新要求，支撐調(diào)控一體化的業(yè)務(wù)需求。

基于該方法具體應(yīng)用時，一二次設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸由傳統(tǒng)的信號電纜更改為通信光纖，由于光纖體積小重量輕的特點，可以有效地減少工程施工難度，抗電磁干擾的特性減少了信號在傳輸過程中失真和保護勿動的風(fēng)險，其絕緣的特性更是杜絕了傳統(tǒng)二次電纜短路或遭遇雷擊著火的風(fēng)險。該連接方式在智能變電站電力系統(tǒng)母線、傳輸線路、變壓器的信號傳輸有著非常理想的應(yīng)用效果，對于電力系統(tǒng)震蕩、電磁干擾等外界因素的干擾作用可以進行良好的規(guī)避。光纖使得傳輸穩(wěn)定性有著較大幅度的提高。

2.4 注意事項

影響光纖通信技術(shù)有效監(jiān)測的危險因素主要包括：首先，時鐘方式?，F(xiàn)階段智能變電站繼電保護裝置進行光纖通信技術(shù)應(yīng)用期間，若使用復(fù)用通信方式，主要為2Mbit/s復(fù)用方式，基于該方式的光纖通信工作進行期間需要連接復(fù)用設(shè)備（SDH、PDH等），以此可保證通信設(shè)備及通信通道的信號通信性能非常強，整體通信工作的可靠性較高。但是此種復(fù)用方式應(yīng)用時，易出現(xiàn)復(fù)用設(shè)備連接不一致情況下的信號發(fā)出、接收信號數(shù)據(jù)時鐘基準(zhǔn)不同的情況，如果連接完成的復(fù)用設(shè)備為PDH，就需要工作人員對于保護裝置兩端的時鐘方式進行合理的優(yōu)化設(shè)置，分別為主時鐘、從時鐘;如果復(fù)用接口與復(fù)用設(shè)備SDH連接，就要對保護裝置兩端時鐘方式作以全部主時鐘的設(shè)置，便可以規(guī)避通信問題的發(fā)生，確保通信性能良好。其次，屏蔽要求。該因素也為影響通信性能的重要因素，具體分析該因素的影響情況，發(fā)現(xiàn)電纜連接時判斷屬于同軸電纜，就需要對2Mbit/s復(fù)用方式的復(fù)用接口作以復(fù)用設(shè)備的連接，SDH與PDH均可，待成功連接之后，便可以在良好的干預(yù)電磁干擾的情況下，對于各項信號數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定的傳輸，分析此種復(fù)用方式的實際應(yīng)用效果，可知該方式的屏蔽干擾效果非常好，但是注意如果連接的電纜并非為同軸電纜，則還是會發(fā)生屏蔽效果不良的問題，使得通信性能受影響[3]。

光纖通信需要電力企業(yè)的工作人員具備較強的光纖校驗維護能力，以便對光纖保護管理界面出現(xiàn)的問題進行妥善處理，光纜的接續(xù)、測試需要比較昂貴的施工和測試設(shè)備，如光纜熔接機、光時域反射儀（OTDR）等專業(yè)設(shè)備;同時還存在施工工藝問題，由于基于光纖通信的工作施工時的工藝復(fù)雜，操作流程多，作業(yè)技術(shù)要求高，光纖全反射的原理造成光纖不能有過小的盤繞半徑，導(dǎo)致實際的光纖保護工作非常容易出現(xiàn)誤差，不利于光纖通信效果的發(fā)揮。需要人員做好施工工藝培訓(xùn)和技能訓(xùn)練，運維檢修人員也要具備良好的專業(yè)技能。

3 ?結(jié)語

光纖通信技術(shù)屬于一種新型的發(fā)展也較為成熟的通信技術(shù)，與常規(guī)的通信技術(shù)進行應(yīng)用效果的對比，該技術(shù)具備通信傳輸速度快、大容量及損耗較少等特點，在通信領(lǐng)域內(nèi)有著較高的應(yīng)用價值，所以，該技術(shù)在智能變電站中也有著廣泛應(yīng)用，而傳統(tǒng)變電站站內(nèi)通信的光纖化改造也必然成為一種新的趨勢。

參考文獻

[1] 崔健，王惠娟.通信光纜施工在智能化變電站建設(shè)中存在的問題[J].寧夏電力，2012（5）：21-23.

[2] 何蕓.繼電保護中光纖通信技術(shù)應(yīng)用分析[J].數(shù)字通信世界，2018（10）：155-156.

[3] 尹繼春，宋鑫峰.SDH和WDM光纖技術(shù)的應(yīng)用與對比分析[J].電力系統(tǒng)通信，2011，32（3）：62-66.