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摘要:針對電力調度自動化,在介紹光纖通信技術優勢特點的基礎上,對其在電力調度自動化中的具體應用進行深入分析,旨在為實際的自動化改造和運行工作提供參考借鑒,以此更好的實現預期的自動化目標。
關鍵詞:光纖通信;電力調度自動化
光纖通信是新型高質量通信技術,與其它通信技術相比,有著很多優勢特點,是現階段最重要的通信技術。電力調度以實現自動化為主要發展目標,在這一改造和實現的過程中,通信技術至關重要,在電力調度自動化改造實踐中引入光纖通信已經是必然趨勢。
1光纖通信技術概述
光纖是指光導纖維,而光纖通信指的是利用光波作為信息的傳輸載體,利用光纖作為信息傳輸的媒介,以此實現通信。從基本原理角度講,光纖通信主要由以下三種基本物質要素組成:光檢測裝置、光纖與光源。其中,光纖除了可以按照生產方法、材料和光學特性來分類,在具體的應用過程中,還可以按照用途來分類,即通信光纖與傳感光纖。作為重要的傳輸介質,光纖可以分成兩種,即通用類與專用類。目前,由于光纖具有信號衰減相對較小、頻帶較寬和抗干擾能力強等優勢,在世界范圍內都得到了廣泛應用,是現階段主流傳輸方式。光纖通信技術主要的優勢與不足為:(1)具有較大的通信容量與較遠的傳輸距離,僅一根普通光纖,其潛在帶寬就可以達到20THz左右。在這種帶寬情況下,不到1s的時間,就能把人類有史以來所有文字資料都傳輸完畢。另外,光纖的實際損耗還很低,少于其它任何媒質。基于此,傳輸距離能輕松達到數十公里與上百公里[1]。(2)不會產生太強的信號干擾,且保密性能良好。(3)能有效抵抗電磁干擾,保證傳輸質量,傳統的電通信無法避免電磁干擾,只有光纖通信可以徹底擺脫電磁干擾。(4)光纖的規格尺寸小,自重輕,對鋪設施工與運輸都有利。(5)光纖材料的來源十分豐富,利于環境保護,能大量節省其它金屬材料。(6)沒有輻射作用,基本無法竊聽,這是因為光纖中的光波不會輕易跑出。(7)光纖具有極強的適應性,使用壽命很長。(8)光纖的質地較差,強度不高,容易損壞。(9)對光纖進行切斷與接續時都要使用專門的技術、工具與設備。(10)光纖的分路與耦合均不夠靈活。(11)光纖實際彎曲半徑應達到20m以上,如果彎曲半徑過小,將影響傳輸質量。(12)存在供電困難方面的問題??梢?,雖然光纖通信也處在一些問題,但這并不影響它成為當前主流通信技術。利用光波以光導纖維為介質進行信息傳輸,因激光有著很強的單色性、方向性及相干性,且光波以激光為主,所以還可稱之為激光-光纖通信[2]。
2技術應用優勢與實現
2.1技術應用優勢
光纖通信技術基本原理為:先在信息發送端將信息轉換為電信號,再調制至激光束當中,確保光的強度可以伴隨電信號自身幅度或頻率的更改而變化,然后利用光纖將信號發射出去;信號發射后,接收端的檢測裝置將接收光信號,完成接收后,將光信號轉換為電信號,最后經過解調,實現對原信息的恢復。伴隨信息技術實際傳輸效率不斷提高,光纖技術已經在電力系統領域得到十分廣泛的應用,為調度自動化目標的實現奠定了堅實的基礎。光纖通信的科學應用可以發揮出以下優勢:(1)電力系統通信需要用到很多通信設備,不同通信設備之間采用很多傳輸方式,這使通信網組成十分復雜。在這種情況下,通過對光纖通信的引入,能簡化整個通信網絡,降低網絡復雜性,而且這對光纖通信技術未來發展也十分有利[3]。(2)電力通信系統運行過程中,雖然信息傳輸數量不會很大,但要求通信網必須具備良好實用性,而實際情況中實用性會受到一定程度的影響。在這種情況下,通過對光纖通信的引入,能有效解決這方面問題,保證通信實用性。(3)在經濟發展進程中,社會各界對電力系統提出了更高要求,這就要求電力系統及其通信必須保證運行穩定性。另外,系統運行過程中,還應盡可能避免簡斷與忽然轉換,即通信系統要具有良好靈活性?;诖?,電力調度的自動化建設與改造過程中,必須通過對光纖通信的引入來進一步提高通信系統運行穩定性與靈活性。(4)電力系統及其通信網絡想要得到持續穩定的發展,需要著重提高自身抗沖擊能力,這是因為系統中不同環節之間的銜接都十分精密。如果突然產生意外事故,則通信將產生很大故障。對于光纖通信,它具有很高抗沖擊性能,將其引入到電力通信當中,能進一步提高通信網絡抗沖擊能力,以此實現降低故障產生率的目標[4]。
2.2技術應用
目前,社會對電力系統及其通信網絡,尤其是對調度自動化的依賴程度越來越高,很多工作上的細節和日常生活都要利用電力通信,在這種情況下,電力通信自身業務水平得到顯著提高,同時光纖通信也得到了廣泛應用,它的作用帶來的作用效果日益顯現。在電力系統及其通信中引入光纖通信,能良好的滿足電力系統運行、改造及發展需要,成為一項重要的通信方式[5]。系統運行過程中,信息采集與傳輸有著十分重要的作用,這使光纖技術的引入和實現變得尤為重要。采用雙光纖組網方式,能提高信息采集效率與靈活性,保證實際的傳輸能力,其整體可以分為以下幾種組網構造:星型構造、環型構造、樹型構造、網型構造。鑒于電力調度自動化基本原理和特點,絕大多數光纖組網都采用環型與樹型兩種構造相結合的形式,同時通過與計算機之間的銜接,能使信息得到共享。由于環型組織存在很多不同的節點,所以為了避免設備及終端設施產生故障,絕大多數企業都會利用環狀線路對網絡進行自我修復,并對自動化轉換與痊愈等其它系統進行合理的配置。如果電纜的節點產生問題,在節點兩側要采用轉換設備實現新新路的構建,以此實現自我愈合目標,保證自動化調度實現實時與連續。對于微機控制系統,其輸出信號以電信號為主,而對光纖系統而言,其傳輸信號為光信號,在這種情況下,為了使光纖可以對微機系統信號進行傳輸,應先對電信號進行轉換,使電信號變成光信號,實現這一轉換的關鍵就是光源,即光電轉換裝置。首先采用光源使電信號變為光信號,然后向光纖當中發送轉換完成的光信號??梢?,在整個光纖系統當中,光源有著十分重要的作用。可在電力調度自動化通信中使用的光纖光源有很多種,如半導體光源、白熾燈與激光器。其中,對于半導體光源,它主要是借助PN結對電能進行轉換,使其成為光能。由于半導體光源的體積很小、自重輕、構造簡單、使用便利,相較于光纖更容易相容,所以在電力調度自動化中得到了普及應用[6]。在電力系統通信業務日益發展的情況下,電網自身穩定性必須得到顯著提高,而且這對繼電保護等也提出了很高要求?;诖?,在實際工作中,需要對通信系統實際情況與存在的問題進行實時監控和分析,避免其它部分產生故障。另外,在保證通信系統穩定運行過程中,建議采用縱連防護措施,它具有的保護功能可以確保整個電網穩定運行。相較于傳統的電氣通信,光纖通信的傳輸頻帶更寬、通信容量更大,而且不會產生傳輸損耗,材料自重輕,以石英為主要原料,能節省大量金屬材料,對資源的合理利用十分有利,另外,還有著良好的絕緣性、抗干擾性、抗腐蝕性、抗輻射性、可繞性,可以良好滿足電力調度自動化基本要求。
3結束語
綜上所述,電力調度自動化對通信的要求很高,為適應這一要求,需要引入光纖通信技術,光纖通信技術的應用,能極大的提高通信效率,保證通信質量,為電網及其通信系統未來發展提供可靠技術支持。
參考文獻
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[6]范磊.光纖通信技術在電力通信中的運用[J].數字通信世界,2018(2):44-46.
作者:黃繁 單位:明盛建設工程有限公司