魏佳紅

摘要：電力通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)正常運行的重要支撐，光纖通信技術(shù)具有大容量、可靠性強和傳輸距離遠等特點，對電力通信系統(tǒng)的建設(shè)有重要意義。有必要對光纖通信技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用進行深入分析，保證電力信息傳輸?shù)陌踩€(wěn)定。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù);電力通信;電力系統(tǒng)

中圖分類號：TN24 ? 文獻標識碼：

引言：隨著智能電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模越來越大，計算機和通信技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，這就要求電力系統(tǒng)傳輸網(wǎng)具有容量大、穩(wěn)定性強等特點。

光纖通信技術(shù)是指以光信號為傳輸載體，利用光纖通道實現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。光纖作為信息傳輸?shù)妮d體，為電力信息的傳輸提供傳輸通道。光纖通信技術(shù)傳輸可靠性強、傳輸容量大及傳輸距離遠等特點能滿足電力通信系統(tǒng)的要求。

本文將分析光纖通信技術(shù)的特點及其在電力通信網(wǎng)中的實踐應(yīng)用，并討論光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，為電力通信的進一步發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1光纖通信技術(shù)及特點

光纖分為單模光纖和多模光纖，單模光纖只能傳輸一種模式的光，適用于遠程傳輸;多模光纖在給定的工作波長上可傳輸多種模式的光信號，適用于中短距離傳輸。光纖通信技術(shù)主要有以下幾點優(yōu)勢：

1.1 損耗低、傳輸距離遠

與普通通信材料相比，光纖的損耗可以低達0.2dB/km。光纖通信光中繼間距可達100多千米，傳統(tǒng)的電纜中繼間距僅為幾百米至幾千米。

1.2 抗電磁干擾能力強

光纖的主要成分是SiO2，由于石英具有很強的抗腐蝕性和絕緣性，因此，應(yīng)用到光纖通信設(shè)備上使其具有較強的抗干擾能力[1]。光纖通信不會受電離層變化、雷擊及人為釋放的電磁等的干擾，這一特性可使光纜與高壓線路一同架設(shè)，非常適合電力系統(tǒng)通信。

1.3安全性和保密性高

光纖主要依靠光波的全反射原理進行傳輸，光信號完全被限制在包層內(nèi)，光波幾乎不會被泄露[2]。并且光纜內(nèi)的多個光信號不會互相干擾，因此光纖的保密性和安全性很高。

同時，光纖重量輕、體積小，這既能節(jié)省空間又使其安裝非常方便。并且光纜價格低廉、穩(wěn)定性好、受環(huán)境溫度影響小、使用壽命長，這些特點使得光纖被應(yīng)用在很多領(lǐng)域中。

2 光纖通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

目前電力系統(tǒng)通信中應(yīng)用的光纖通信技術(shù)主要有光纜的應(yīng)用、光設(shè)備的應(yīng)用和光放大器及光中繼的應(yīng)用。電力系統(tǒng)通信網(wǎng)都是由光設(shè)備通過光纖互相連接而成。光通信系統(tǒng)的傳輸原理如圖1所示：

2.1 光纜的應(yīng)用

光纖通信技術(shù)以光波為信息載體，以光纖為傳輸介質(zhì)。光纖的構(gòu)造包含纖芯、包層、涂敷層和護套。

只有一個光纖芯叫光纖，多芯光纖組合到一起叫光纜。目前，電力系統(tǒng)中主要使用OPGW光纜及ADSS光纜。OPGW光纜是光纖復(fù)合架空地線主要用于架空線路上進行站點之間信息傳輸?shù)?，一般電力系統(tǒng)中會選擇多芯光纜同時傳輸保護及光端機信息。OPGW光纜安裝簡單，可以和架空線路一起完成施工。ADSS光纜是全介質(zhì)自承式光纜，是一種可直接懸掛于電力桿塔上的非金屬光纜，也可直接敷設(shè)在電纜隧道中。

2.2 光設(shè)備的應(yīng)用

光通信設(shè)備制式主要采用SDH，SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在很多專用網(wǎng)絡(luò)都使用SDH網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)架設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部通信光環(huán)路，承載各種內(nèi)部業(yè)務(wù)。

2.3 光放大器及光中繼的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中保護和自動化等電信號的傳輸主要通過SDH光端機傳輸，信息通過光端機再經(jīng)過光纖傳輸至下一個站點。光傳輸距離主要受光功率、光源的色散和光信噪比限制。

（1）衰減受限傳輸距離理論計算公式長距傳輸一般采用以下公式進行計算：

L=（Ps-Pr-Pp-C-Mc）/（af+as）

其中，L是再生段最大距離，Ps是S點壽命終了最小平均發(fā)送功率，Pr是R點壽命終了最差靈敏度，Pp是光通道代價，C是所有活動連接器衰減之和，Mc是光纜富裕度，af是光纖衰減系數(shù)，as是光纖熔接接頭每公里衰減系數(shù)。

（2）對于高比特率的傳輸系統(tǒng)，色散是限制中繼段傳輸長度的主要因素。其理論計算公式如下：

Ld=ε/ Dm

其中，Ld為色散受限傳輸距離，ε為光源的色散容限值，Dm為光纖色散系數(shù)。

（3）在光傳輸系統(tǒng)中引入光放大器后會帶來額外的ASE噪聲，由于光放大器不但能對輸入的光信號和ASE噪聲進行相同增益的放大，而且會額外增加一部分ASE噪聲功率，因此沿著傳輸光纖路徑上光信噪比是逐步降低的。

3 光纖通信發(fā)展趨勢

3.1 超大的容量和超長的距離

隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的建設(shè)，傳輸信息量越來越大，超大容量和超長距離的傳輸技術(shù)在我國通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的應(yīng)用前景。

3.2 光網(wǎng)絡(luò)智能化

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能化的光網(wǎng)絡(luò)將是我國光纖通信技術(shù)重要的發(fā)展方向。智能化的光網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)實現(xiàn)完美結(jié)合，智能化的光網(wǎng)絡(luò)不僅能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸，并且應(yīng)用了計算機控制技術(shù)、自動發(fā)現(xiàn)技術(shù)及自我保護修復(fù)技術(shù)，可真正形成光網(wǎng)絡(luò)智能化[3]。

3.3實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)

光纖通信技術(shù)在整個傳輸過程中需經(jīng)過電處理才能實現(xiàn)，一旦斷電會給傳輸帶來很大影響。全光網(wǎng)絡(luò)用光節(jié)點替代電節(jié)點，可解決斷電問題，信號僅在進出網(wǎng)絡(luò)時才進行光電轉(zhuǎn)換，在整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸和交換過程中，所有節(jié)點均以光的形式存在。

4 結(jié)語

電力通信對可靠性要求很高，就算是在惡劣的環(huán)境中，也要保證通信傳輸功能良好。光纖通信技術(shù)能滿足可靠性高的要求，它不受自然環(huán)境的影響，穩(wěn)定性和傳輸性能都很好。本文深入分析了光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用，并分析了光纖通信技術(shù)在超大容量、超長距離、光網(wǎng)絡(luò)智能化和全光網(wǎng)方面的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1]葉祖航.現(xiàn)代光纖通信傳輸技術(shù)及其應(yīng)用探析[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（10）：37

[2]陳海歌.探討光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].通信設(shè)計與應(yīng)用，2019（12）

[3]于海波.光纖通信技術(shù)及其應(yīng)用分析[J].通信電源技術(shù)，2020（12）：37