電力系統(tǒng)光纖通信論文

時(shí)間:2022-11-10 10:59:31

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電力系統(tǒng)光纖通信論文

1光纖通信在電力通信中的應(yīng)用的重要性

(1)在電力通信中,完成通信需要多個(gè)設(shè)備的參與,而這主要是由于設(shè)備的性質(zhì)不同、功能不同,且所承擔(dān)的任務(wù)也不同,因此,這就使得電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由于傳統(tǒng)的通信已無(wú)法適應(yīng)電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求,因此,把光纖通信作為介質(zhì),提高通信質(zhì)量也就成為一種趨勢(shì)。(2)電力通信與其它通信之間的區(qū)別在于,其不僅對(duì)傳輸信息質(zhì)量要求高,而且在通信實(shí)時(shí)性方面有著較高要求。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí),電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,通信信號(hào)的種類(lèi)日漸繁雜,同樣要求在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信,不僅包括繼電保護(hù)信號(hào),也包括語(yǔ)音信號(hào),通過(guò)應(yīng)用光纖通信,可提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。(3)由于電力系統(tǒng)的覆蓋范圍廣,在通信這一領(lǐng)域,對(duì)傳輸范圍和抗沖擊能力均有較高的要求,為了最大程度上降低通信的損耗,保證傳輸?shù)馁|(zhì)量,特別是長(zhǎng)距離傳輸?shù)馁|(zhì)量,也要求應(yīng)用光纖通信。

2電力系統(tǒng)中光纖通信的特點(diǎn)

光纖通信的特點(diǎn),主要是相對(duì)于傳統(tǒng)電力通信方式來(lái)說(shuō)的,這些特點(diǎn)同時(shí)也可視為光纖通信的優(yōu)點(diǎn),主要包括以下幾個(gè)方面:(1)電力系統(tǒng)中的光纖通信的通信容量相當(dāng)大,一般情況下,一對(duì)光纖便足以滿(mǎn)足上百路甚至上千路信息路徑通過(guò),同時(shí)在一根光纜中,含有幾十根甚至上百根光纖纖芯。(2)眾所周知,光纖的制作材料一般為硅或者玻璃,所以這也就意味著光纖制作的原料來(lái)源非常豐富,所以對(duì)于節(jié)約金屬材料的使用量具有重要的意義。(3)在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域中,光纖通信的保密性良好,外界的電磁干擾不容易對(duì)其造成影響,同時(shí)光纖通信也不受雷擊、潮濕等因素的影響。(4)電力系統(tǒng)用的光纖,主要是OPGW光纜,其敷設(shè)與地線一次性完成,比較簡(jiǎn)單。(5)由于光纖通信無(wú)感應(yīng)性能,所以電力系統(tǒng)中的光纖通信不容易受到電位升高的影響,毫無(wú)疑問(wèn),光纖通信技術(shù)是電力通信系統(tǒng)最為理想的通信技術(shù)。

3光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域

光纖通信在電力系統(tǒng)中主要在以下方面有應(yīng)用:(1)電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化。電網(wǎng)智能化和自動(dòng)化程度提高,在電網(wǎng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)成為一種常態(tài),在監(jiān)控與調(diào)度中的應(yīng)用表現(xiàn)為:把監(jiān)控傳感器采集到的狀態(tài)信息傳輸給上級(jí)系統(tǒng),同時(shí)下達(dá)有關(guān)的指令。(2)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性,要求在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信,在狀態(tài)監(jiān)測(cè)、調(diào)度管理與分層控制等方面具有重要的作用。此外,光纖通信在繼電保護(hù)器中也有著應(yīng)用,主要是用于保護(hù)電流縱差中的導(dǎo)引線、保護(hù)繼電保護(hù)裝置、智能變電站或控制室內(nèi)的信號(hào)傳輸線等。

4光纖通信在電力系統(tǒng)中的發(fā)展前景

現(xiàn)階段,光纖通信在快速發(fā)展的形勢(shì)下,已經(jīng)發(fā)展到第五代光纖通信階段,在這一階段的光纖通信技術(shù),具有容量大、信號(hào)傳輸速率快等諸多的優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)度與經(jīng)貿(mào)水平的提高,全球的信息化程度逐步提高,因此對(duì)光纖通信的通信距離、容量和速度等提出了更高的要求。電力系統(tǒng)中,光纖通信的發(fā)展前景包括下面幾個(gè)方面:

4.1光纖傳送網(wǎng)新技術(shù)

目前,傳輸40GE/100GE網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)中,主要包括兩種技術(shù):①40Gbit/s技術(shù);②100Gbit/s技術(shù)。同時(shí),這兩種技術(shù)中又包含有編碼調(diào)制技術(shù)、色散補(bǔ)償技術(shù)與非線性抑制技術(shù),以及OSNR保證對(duì)策等幾個(gè)方面。在未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中,為有效保證長(zhǎng)距離光纖通信的要求,應(yīng)使用光纖傳輸網(wǎng)新技術(shù),主要是FEC技術(shù),也就是多種增強(qiáng)前向糾錯(cuò)技術(shù),以及動(dòng)態(tài)增益均衡技術(shù)、新型編碼調(diào)制技術(shù)等,通過(guò)利用電均衡接收機(jī)、功率調(diào)整技術(shù)等,可實(shí)現(xiàn)增加容量的目的。而頻分復(fù)用技術(shù)、偏振復(fù)用技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)等,在未來(lái)的電力系統(tǒng)通信中,毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

4.2光纖通信接入網(wǎng)新技術(shù)

在現(xiàn)階段,電力系統(tǒng)中光纖通信接入技術(shù)主要存在傳輸距離、分光比、業(yè)務(wù)支持能力等方面的差距。目前光纖接入技術(shù)包括EPON技術(shù)(即太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))、GPON技術(shù)(即基于I-TU-TG984標(biāo)準(zhǔn)的新寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)),以及基于星型結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)接入技術(shù)、基于樹(shù)形拓?fù)涞腁PON/BPON技術(shù)等。一般情況下,EPON技術(shù)的實(shí)現(xiàn),相比于GPON技術(shù)來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單不少,但是對(duì)于多業(yè)務(wù)的支持能力不如GPON技術(shù)。而基于星型結(jié)構(gòu)的光纖接入技術(shù)是在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的電力系統(tǒng)光纖通信的接入技術(shù),這種技術(shù)適宜在單用戶(hù)對(duì)寬帶的要求大的區(qū)域(此種光纖接入情況下只能對(duì)單個(gè)用戶(hù)進(jìn)行連接)或者具有豐富光纖資源的區(qū)域,因此,相對(duì)來(lái)說(shuō)基于星型結(jié)構(gòu)的光纖接入技術(shù)的范圍比較窄,并不是主流光纖接入技術(shù)的發(fā)展方向。

4.3光纖通信光交換新技術(shù)

對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),典型屬性之一便是光交換。當(dāng)前,基于實(shí)現(xiàn)特征與交換顆粒進(jìn)行光交換技術(shù)的劃分,可以分為OPS即光分組交換、OBS即光突發(fā)交換、OCS即光路/波長(zhǎng)交換。OCS的交換單位是波長(zhǎng),具有易于實(shí)現(xiàn),交換顆粒大的優(yōu)勢(shì),然而寬帶的利用率以及復(fù)用特性非常差;OPS的交換單位是分組,并且交換的顆粒較小,因此不易于實(shí)現(xiàn),然而其寬帶的利用率以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用特性非常好?;诠饴?波長(zhǎng)光交換技術(shù)與光分組交換技術(shù)的OBS,相對(duì)來(lái)說(shuō)較為容易實(shí)現(xiàn),同時(shí),寬帶利用率和復(fù)用特性能較好,因此,在未來(lái)電力系統(tǒng)通信中光纖通信的應(yīng)用中,OBS會(huì)處于主導(dǎo)位置。

5結(jié)語(yǔ)

光纖通信是一種新型的通信技術(shù),目前已經(jīng)處于相對(duì)成熟的發(fā)展階段,不過(guò)仍然存在某些不足與缺陷也無(wú)可厚非。因此需要加強(qiáng)電力系統(tǒng)通信中光纖通信的研究,實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用中的突破。通過(guò)本文的分析,我們知道,光纖通信在電力系統(tǒng)通信中的應(yīng)用廣泛,效果好,而且應(yīng)用前景非常廣泛。在本文中,筆者結(jié)合自身的工作實(shí)際與相關(guān)的理論文獻(xiàn),從光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn),以及其發(fā)展前景等幾個(gè)方面分析了光纖通信的發(fā)展前景。

作者:任鵬單位:福建永福工程顧問(wèn)有限公司