導(dǎo)語(yǔ)：光纖通信電網(wǎng)自動(dòng)化分析論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1前言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)電力的需求日益增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)供電的可靠性和供電質(zhì)量提出了更高的要求。配網(wǎng)饋線自動(dòng)化是配網(wǎng)系統(tǒng)提高供電可靠性最直接有效的技術(shù)手段之一。在近幾年國(guó)家加大了對(duì)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的改造，國(guó)內(nèi)各大供電局對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化的投入也在加大。在配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)通信問(wèn)題是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。在此，僅就光纖通信在配網(wǎng)自動(dòng)化方面的應(yīng)用談一點(diǎn)認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

2配電網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)通信的要求

同調(diào)度SCADA系統(tǒng)一樣，配電自動(dòng)化系統(tǒng)也需要一個(gè)有效的通信網(wǎng)，同時(shí)他有自己的特點(diǎn)：終端數(shù)量極多。配網(wǎng)系統(tǒng)擁有眾多的開(kāi)閉所、配電變壓器、柱上斷路器，要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控就需要許多FTU和TTU，同時(shí)這些FTU隨配電設(shè)備安裝，地域分布廣，通訊節(jié)點(diǎn)分散。

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度決定了通信系統(tǒng)應(yīng)滿足下述要求：

(1)可靠性：

配網(wǎng)系統(tǒng)的通信設(shè)備有很多暴露在室外，環(huán)境惡劣，因此必須能夠抵御高溫、低溫、日曬、雨淋、風(fēng)雪、冰雹和雷電等自然環(huán)境的侵襲。同時(shí)，盡量避免各種電磁干擾，保證長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作，并要求在線路停電時(shí)，通信系統(tǒng)仍能正常工作。

(2)經(jīng)濟(jì)性：

考慮到配電網(wǎng)系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益，通信系統(tǒng)的投資不應(yīng)過(guò)大，力爭(zhēng)充分利用現(xiàn)有的主網(wǎng)通信資源，進(jìn)行主、配網(wǎng)整體規(guī)劃，避免重復(fù)投資。

(3)尋址量大：

通信系統(tǒng)不僅要考慮目前及未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，還要考慮系統(tǒng)升級(jí)的要求。

(4)雙向通信：

配網(wǎng)自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控功能，就必須要求具有雙向通信能力。

(5)容易操作和免維護(hù)。

根據(jù)以上的要求，伴隨著光纖價(jià)格的下降，目前，光纖通信正廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)。

3光纖通信

自激光器和低損耗光纖問(wèn)世以來(lái)，光纖通信系統(tǒng)以其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上無(wú)可比擬的優(yōu)越性而迅速崛起，并風(fēng)靡全球。該系統(tǒng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，以光為載波信號(hào)傳遞信息的通信系統(tǒng)，應(yīng)用的光波波長(zhǎng)為1.0～1.μm靘，整個(gè)系統(tǒng)由電端機(jī)、光端機(jī)、光纜和中繼器構(gòu)成。光纖可分為單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)、長(zhǎng)波長(zhǎng)低射散光纖(LMF)、保偏光纖(PMF)及塑料光纖(POF)等很多種；常用的為單模和多模光纖，多模光纖就是傳輸多個(gè)光波模式，而單模光纖只傳輸一個(gè)光波模式。單模光纖比多模光纖傳輸距離長(zhǎng)，目前一般地，光信號(hào)在多模光纖內(nèi)可傳6km左右，在單模光纖內(nèi)可傳30km。因此，單模光設(shè)備的價(jià)格要高于多模光設(shè)備。實(shí)用的光纖通常都是由多根光纖、加強(qiáng)芯、保護(hù)材料、固定材料等組合成光纜構(gòu)成的傳輸線。

光纖MODEM可完成光信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。光纖MODEM一般有一個(gè)以上的數(shù)據(jù)口用以傳遞同步或異步信號(hào)。通信速率可達(dá)到2Mbps或更高，配網(wǎng)常用的通信速率一般為同步N×64K或異步19200bps以下。故足以滿足配網(wǎng)通信的需要，光纖MODEM的連接示意圖如下：

另外，還有一種光纖MODEM具有雙環(huán)自愈功能。這一功能使通信的可靠性大大增強(qiáng)。其功能示意圖如圖2所示：

圖2(I)中，A，B，C三點(diǎn)是通過(guò)自愈光MODEM實(shí)現(xiàn)的雙環(huán)網(wǎng)，若在D點(diǎn)發(fā)生故障，則如圖2(II)所示，光路在A站和C站愈合(環(huán)回)，使通信不受影響，同時(shí)向主站發(fā)出相應(yīng)的告警及定位信號(hào)，使維修人員及時(shí)修復(fù)故障段光纜。

4光纖通信的特點(diǎn)

光纖通信具有通信容量大，衰減小，不怕雷擊，抗電磁干擾、抗腐蝕、保密性好、可靠性高、敷設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)投資費(fèi)用相對(duì)較高，尤其對(duì)于城區(qū)內(nèi)直埋式電纜線路的光纖敷設(shè)，施工費(fèi)用將更大。

5光纖通信在配電網(wǎng)上的實(shí)現(xiàn)方案

光纖通信的組網(wǎng)方式非常靈活，可以構(gòu)架成星型、鏈型、樹(shù)狀、網(wǎng)狀、單纖網(wǎng)、雙纖網(wǎng)、環(huán)上多分支、多環(huán)相交、多環(huán)相切等各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)，光纖網(wǎng)通常需組成環(huán)型網(wǎng)，并與計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。常用的組網(wǎng)方式如圖3所示。

圖3中：“S”表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，“W1、W2、Wn”表示工作站，“b”表示變電所，“k”表示開(kāi)閉所，“T”表示配電變壓器。

實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，充分考慮到電力通信專網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，SDH傳輸系統(tǒng)可以采用多達(dá)126個(gè)E1(2M口)全交叉連接和雙主光環(huán)+多光分支的設(shè)計(jì)思想?；緲?gòu)架為1～3個(gè)SDH／STM-1雙纖自愈環(huán)相交或相切，而且在需要時(shí)，可通過(guò)更換光卡的方式在線升級(jí)為SDH／STM-4。如果局調(diào)度中心局域網(wǎng)位于網(wǎng)絡(luò)地理中心，建議設(shè)計(jì)為相切環(huán)，以調(diào)度中心為切點(diǎn)，如圖4所示；如果局調(diào)度中心局域網(wǎng)偏離網(wǎng)絡(luò)地理中心，建議設(shè)計(jì)為相交環(huán)，由于調(diào)度中心不在交點(diǎn)，為了環(huán)間可靠轉(zhuǎn)接，各環(huán)相交至少兩點(diǎn)，互為保護(hù)路由，如圖5所示。

6結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的配網(wǎng)自動(dòng)化的通信系統(tǒng)，必須構(gòu)建一個(gè)成本低、收效高的雙向通信系統(tǒng)，用可以接受的費(fèi)用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同時(shí)，由于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)所要完成的功能太多而系統(tǒng)復(fù)雜，采用單一的通信系統(tǒng)來(lái)滿足所有的功能需要是不現(xiàn)實(shí)的，也是不經(jīng)濟(jì)的。因此，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，要應(yīng)用多種通信方式，按綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)而選取其中最優(yōu)的組合。在電力系統(tǒng)中較常用的通信方式還有一點(diǎn)多址數(shù)字微波、數(shù)傳電臺(tái)、無(wú)線擴(kuò)頻、專線電纜、郵電本地網(wǎng)、載波、擴(kuò)頻載波等，可供組網(wǎng)時(shí)選擇。