光纖傳輸技術在智能電網中的應用探討

王曉莉

摘要：隨著經濟和科技水平的快速發展，智能電網是全球電網的重要發展趨勢，日趨智能化的電網不僅使人們可以享受更加穩定可靠的供電服務，還可以為電網管理單位節省大量的運維成本，而光纖傳輸技術的應用正是電網走向智能化的重要驅動力。本文首先介紹了光纖通信的優點，然后詳細闡述了其在智能電網中的應用架構，重點分析了骨干網和接入網的設計思路，可以為電力通信領域提供參考。

關鍵詞：光纖傳輸;電力通信;智能電網

引言

電力是經濟發展的重要基礎，電網運行的優化長期以來受到人們的廣泛關注。在當前不斷推進的智能電網中，電力通信是最為重要的技術領域之一。眾所周知，電網運行于室外環境，普遍存在著電磁干擾、傳輸衰減、冰雪雷擊等問題，光纖的出現和應用，使這些問題迎刃而解。隨著光纖通信技術的日益成熟，它已經成為電力通信領域的核心技術之一，是我國建設堅強電網的重要保障。

1光纖通信技術概述

光纖通信是一種以光纖為媒介、以光波為信號載體、以光電轉換為技術基礎的新型通信技術，它的出現使全球有線通信的發展掀開了新篇章。隨著通信技術的發展，光纖傳輸的需求也逐漸呈現出多元化的特征，不同類型的光纖和信號處理方法層出不窮。光纖傳輸的核心原理是將待傳輸的電信號轉換為光信號，使光信號在光纖中以全反射的形式向前傳輸，然后再把光信號還原為電信號，實現信號的可靠傳輸。光纖通信的重要指標是傳輸損耗，但目前的光纖傳輸損耗已經可控制在很低的水平，可以滿足電力通信的遠距離傳輸的需求。由于信號在傳輸過程中是光波形式，因此抗干擾性好、保密性極強，可以廣泛應用于軍用和民用的通信領域。

2光纖通信技術在電力通信中運用的重要影響

2.1提高了信息的傳播速度

信息時代的到來，給電力通信行業帶來了新的發展機遇和挑戰，電力通信行業應該充分把握信息時代的優勢，進行自我轉型和升級。只有這樣才能滿足人們對電力通信提出的越來越高的要求，才能促使電力通信朝著數字化、智能化的方向發展。光纖通信技術以其自身所具有的特征和優勢，在電力通信中得到廣泛運用，這也加快了電力通信的轉型和升級。與傳統的電力通信相比，光纖通信使寬帶的廣度和寬度得到增加，更加有助于實現數據、信息以及電能傳播速度和傳播張佳、李莉娟效率的提高，以此確保社會和人們對數據、信息以及電能的需求和標準能夠被滿足。

2.2提高電力通信服務的多樣性和功能性

在電力通信中運用光纖通信，可以提高電力通信服務的多樣性和功能性。第一，不管是搭建長距離電網，還是在一些較為特殊的區域鋪設線路，光纖通信技術的運用都可以很好的滿足電力通信行業的需求，從而提高電力通信服務的功能性。第二，對于現階段部分未能實現統一規范管理的電力通信企業來說，在鋪設和搭建線路電網的過程中，運用光纖通信可以提高聯網的可能性，從而使得電力通信服務更具多樣性和功能性。第三，對于電力通信企業來說，光纖通信技術的應用，可以促進電力通信企業的進一步發展和升級，與傳統的電纜材質相比，光纖電纜的材質相對更好，因此使用壽命相對也較長，同時可有效降低成本，從而提高企業的經濟效益。

3智能電網光纖通信系統應用

3.1總體架構分析

從發電、輸電到配電的整個過程，幾乎都對通信有強烈的需求，尤其是在配電環節，由于更接近用戶側，因而其通信系統有著更高的要求。因此，本文將以智能配電網的光纖通信為例進行分析。配電網中的通信系統可以將現場終端采集到的大量電網數據傳輸到監控中心，從而讓電網管理人員可以更加方便快捷地掌握電網的實時運行狀態，在故障狀態下，也可以第一時間組織人員排查，以最快的速度恢復供電，減少對生產生活的影響，降低不必要的經濟損失。根據此需求，目前的配電網廣泛采用三層結構的光纖通信網絡，其中頂層為主站，是整個通信網絡管理的最高層次，通過以太網構建一個環形網絡，可以對所有子站進行統一管理;中間層是子站，主要安裝在變電站或變電所里面，在組網方案方面較多采用光纖專網、無線接入專網、無源光網（PON）等方式;低層是采集終端，負責采集配電網中的各項關鍵參數，常見終端設備包括FTU、DTU、TTU和RTU等。

3.2骨干網應用分析

配電通信網絡根據各環節的功能可以分為骨干網和接入網。所謂骨干網是指主站與子站兩個層級之間的光纖傳輸網絡，接入網處于子站與終端兩個層級之間。由于配電網承擔著地區供電的安全和穩定等重大責任，因而通信網需求對主站、子站和終端進行全覆蓋。骨干網作為協調主站與子站的環節，在設計上允許存在多種不同的通信方式，這些通信方式進入骨干網后將得到統一的管理，使子站之間有序地運行。將分散在不同地理位置的變電站通過光線網絡相連，同時將信號通過OLT、SDH、MSTP等設備傳輸到主站。MSTP設備在信號傳輸方面有著較高的效率，因此新的骨干網應以MSTP設備為主，舊網改造也可以優先考慮以MSTP設備為升級目標。骨干網對可靠性有著非?？量痰囊?，因此采用了雙環網設計，任意一個節點故障不會對網絡整體功能造成影響，一方面可以提高傳輸的成功率，另一方面也避免占用過多的網絡帶寬和主站接口。

3.3接入網絡應用分析

接入網位于子站和采集終端設備之間，負責將終端的數據傳輸到子站上，接入網可以滿足雙工通信的需求。盡管單個采集終端上傳的數據量很小，然而接入層中接入了大量的其它采集終端，無論是在形式上還是邏輯上都比較復雜，且數據匯集后也會給傳輸設備造成嚴重的壓力。在智能電網中，接入網既可采用全光纖接入，也可以采用部分光纖接入，其中全光纖接入是未來的方向。配電網接入層采用EPON架構，與現場的開閉所和各型光纖相連，并且終端與終端之間也建立數據通信，通過以太網的無源光網絡實現數據共享。

3.4非金屬自撐架空光纜

非金屬自撐架空光纜具有較強的抗拉性，其最大拉伸長度可達1km。該光纜主要由芳綸纖維組成，這種材料的質地較輕，且具有較大的強度和防彈性。非金屬自撐架空光纜的套裝方式為松套層絞，因此，其抗電腐蝕能力較強。此光纜在220kV及以上的高壓輸電線路中應用較多，在對電力通信系統進行維護的過程中，可以做到不停電進行相應操作，并且整個操作過程比較簡單、便捷。但是，非金屬自撐架空光纜也存在一定的弊端。例如：光纜上有灰塵，很容易降低電場的均勻性，從而造成漏電情況。除此之外，如果線路出現放電現象，就會灼傷光纜表層，對非金屬自撐架空光纜線路造成破壞。

結語

隨著社會用電量的增加以及電網管理難度的提高，各種先進的技術開始走進電網建設領域，光纖傳輸技術是其中最典型的一種。光纖傳輸技術的使用，提高了智能電網運行的穩定性，使更多安全隱患或故障可以得到快速的消除，減少了電能損耗，提高了供電質量。因此，光纖通信技術在智能電網中具有極其廣闊的應用空間。

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