電力系統(tǒng)光纖通信論文

時間: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。(2)電力通信與其它通信之間的區(qū)別在于,其不僅對傳輸信息質(zhì)量要求高,而且在通信實時性方面有著較高要求。隨著中國經(jīng)濟社會發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級,電網(wǎng)規(guī)模的擴大,通信信號的種類日漸繁雜,同樣要求在電力系統(tǒng)通信領(lǐng)域應(yīng)用光纖通信,不僅包括繼電保護信號,也包括語音信號,通過應(yīng)用光纖通信,可提高信號傳輸質(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

光纖通信的特點,主要是相對于傳統(tǒng)電力通信方式來說的,這些特點同時也可視為光纖通信的優(yōu)點,主要包括以下幾個方面:(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,一對光纖便足以滿足上百路甚至上千路信息路徑通過,同時在一根光纜中,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源非常豐富,所以對于節(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其造成影響,同時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,比較簡單。(5)由于光纖通信無感應(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,毫無疑問,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)度自動化。電網(wǎng)智能化和自動化程度提高,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)信息傳輸給上級系統(tǒng),同時下達有關(guān)的指令。(2)在配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用。確保系統(tǒng)運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、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器中也有著應(yīng)用,主要是用于保護電流縱差中的導(dǎo)引線、保護繼電保護裝置、智能變電站或控制室內(nèi)的信號傳輸線等。

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、信號傳輸速率快等諸多的優(yōu)點。隨著技術(shù)的進度與經(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,這兩種技術(shù)中又包含有編碼調(diào)制技術(shù)、色散補償技術(shù)與非線性抑制技術(shù),以及OSNR保證對策等幾個方面。在未來電力系統(tǒng)發(fā)展過程中,為有效保證長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),也就是多種增強前向糾錯技術(shù),以及動態(tài)增益均衡技術(shù)、新型編碼調(diào)制技術(shù)等,通過利用電均衡接收機、功率調(diào)整技術(shù)等,可實現(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,在未來的電力系統(tǒng)通信中,毫無疑問將會有越來越廣泛的應(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)、基于樹形拓撲的APON/BPON技術(shù)等。一般情況下,EPON技術(shù)的實現(xiàn),相比于GPON技術(shù)來說要簡單不少,但是對于多業(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)適宜在單用戶對寬帶的要求大的區(qū)域(此種光纖接入情況下只能對單個用戶進行連接)或者具有豐富光纖資源的區(qū)域,因此,相對來說基于星型結(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)

對于光網(wǎng)絡(luò)來說,典型屬性之一便是光交換。當(dāng)前,基于實現(xiàn)特征與交換顆粒進行光交換技術(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/波長交換。OCS的交換單位是波長,具有易于實現(xiàn),交換顆粒大的優(yōu)勢,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,因此不易于實現(xiàn),然而其寬帶的利用率以及統(tǒng)計復(fù)用特性非常好?;诠饴?波長光交換技術(shù)與光分組交換技術(shù)的OBS,相對來說較為容易實現(xiàn),同時,寬帶利用率和復(fù)用特性能較好,因此,在未來電力系統(tǒng)通信中光纖通信的應(yīng)用中,OBS會處于主導(dǎo)位置。

5結(jié)語

光纖通信是一種新型的通信技術(shù),目前已經(jīng)處于相對成熟的發(fā)展階段,不過仍然存在某些不足與缺陷也無可厚非。因此需要加強電力系統(tǒng)通信中光纖通信的研究,實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用中的突破。通過本文的分析,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)合自身的工作實際與相關(guān)的理論文獻,從光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀與特點,以及其發(fā)展前景等幾個方面分析了光纖通信的發(fā)展前景。

作者:任鵬單位:福建永福工程顧問有限公司