電力系統(tǒng)光纖通信論文

時(shí)間:2022-06-27 09:31:33

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電力系統(tǒng)光纖通信論文

1電力特種光纜

電力特種光纜可分為6大類。光纖復(fù)合架空地線(OPGW)以及光纖復(fù)合架空相線(OPPC)使用的都是金屬材料,都采用同線復(fù)用型安裝方式??墒?,在新建的線路中使用,光纖復(fù)合架空地線的主要結(jié)構(gòu)是鋼管、鋁管或者鋁骨架,而光纖復(fù)合架空相線的主要結(jié)構(gòu)是鋼管。金屬自承式架空光纜(MASS)、全介質(zhì)自承式架空光纜(ADSS)、捆綁光纜(ADL)以及纏繞光纜(GWWOP),都使用介質(zhì)材料,其中,金屬自承式架空光纜和全介質(zhì)自承式架空光纜都采用桿塔添加型安裝形式,可以在老線路加掛的場合使用。捆綁光纜以及纏繞光纜都采用同線附加型安裝方式,可以在老線路附加的場合使用。金屬自承式架空光纜的主要結(jié)構(gòu)是鋼管,而其他3種光纜的主要結(jié)構(gòu)是中心束管。從整體上來講,電力特種光纜受到外力的破壞作用比較小,這主要有兩方面原因。一是電力特種光纜自身具有較為特殊的結(jié)構(gòu),二是電力特種光纜采用特殊的安裝形式。電力特種光纜的造價(jià)比較高,但是在電力系統(tǒng)建設(shè)中使用電力特種光纜,依靠豐富的桿路資源,可以在很大程度上減少工程建設(shè)的建設(shè)施工成本,還可以提高電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性。

2電力特種光纜內(nèi)的光纖選型

按照國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的分類方法,可以將我們常見的光纖分為多模光纖G.651、常規(guī)單模光纖G.652、色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654、非零色散位移光纖G.655、適用于寬帶傳送的非零色散位移光纖G.656和特種光纖等多個(gè)種類。其中,色散位移光纖G.653、截止波長位移單模光纖G.654使用較少。多模光纖G.651大多在全介質(zhì)自承式架空光纜中使用,不適合遠(yuǎn)距離傳輸,在局域網(wǎng)以及部分接入網(wǎng)中使用較多。G.652類光纖是目前使用最為廣泛的光纖類型,主要在E波段和S波段工作,也可以在C波段工作。它具有色散波長特征,在1310nm的工作波長上時(shí)沒有色散,衰減度也很低,但是在1550nm的工作波長上時(shí),雖然衰減率達(dá)到了最低,但是正色散就十分嚴(yán)重。G.655類光纖在1550nm波長附近會(huì)出現(xiàn)較低量的色散,經(jīng)常應(yīng)用于密集波分復(fù)用(DWDM)傳輸系統(tǒng),進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)的高速傳輸。G.656光纖具有一定的色散,但是在工作波長內(nèi)的色散斜率基本為零,這一特性使它經(jīng)常應(yīng)用到密集波分復(fù)用(DWDM)傳輸系統(tǒng)中去,性能要優(yōu)于G.655類光纖,還能夠降低傳輸系統(tǒng)進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)某杀?。在電力系統(tǒng)建設(shè)中,光纖選型以及不同光纖的具體應(yīng)用要視實(shí)際情況而定,選擇適合的光纖類型。

3光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

3.1波分復(fù)用技術(shù)

將很多個(gè)不同波長的光信號(hào)復(fù)合集中到一根光纖上進(jìn)行傳播的技術(shù)就叫作波分復(fù)用技術(shù),簡稱為WDM。采用波分復(fù)用技術(shù)時(shí),相鄰兩個(gè)波長之間的間隔距離越小,光纖就能夠?qū)Σ煌ㄩL越多的光信號(hào)進(jìn)行復(fù)合傳輸。根據(jù)相鄰峰值的波長之間的間隔大小,可將波分復(fù)用技術(shù)細(xì)分為粗波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)和密集波分復(fù)用技術(shù)(DWDM)等。密集波分復(fù)用技術(shù)相鄰峰值的波長間隔為1~10nm。圖1是典型的波分復(fù)用技術(shù)系統(tǒng)的示意圖,其中,發(fā)送端內(nèi)部有多個(gè)獨(dú)立調(diào)制的光源,每個(gè)光源都會(huì)發(fā)射出一定波長的光信號(hào),波分復(fù)用技術(shù)將光源發(fā)射出的光信號(hào)復(fù)合到一串密集波長信號(hào)譜內(nèi),并把這些信號(hào)耦合進(jìn)一根光纖內(nèi),接收端的解復(fù)用器可以將復(fù)合的光信號(hào)進(jìn)行分離,并將其送入到相應(yīng)的檢測信道來進(jìn)行信號(hào)處理。目前,我們能夠在物理媒質(zhì)層利用密集波分復(fù)用技術(shù)在一定區(qū)域上實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的復(fù)用,并在電路層通過同步數(shù)字系列(SDH)進(jìn)行組網(wǎng)。但是,光分插復(fù)用器(OADM)和光交叉連接設(shè)備(OXC)的不完善,使我們利用密集波分復(fù)用技術(shù)組成全光網(wǎng)絡(luò)的愿望暫時(shí)無法實(shí)現(xiàn)。

3.2同步數(shù)字體系

同步數(shù)字體系簡稱SDH,是一種綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。這一傳送網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)?fù)接、線路傳輸以及交換功能融為一體,并能進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)操作。同步數(shù)字體系具有完善的自我保護(hù)體系,采用密集波分復(fù)用技術(shù)和同步數(shù)字體系相結(jié)合的組網(wǎng)方式,可以大大提高電力通信的可靠性和高效性,保障電力通信的安全。同步數(shù)字體系將不同速度的數(shù)位信號(hào)進(jìn)行分級(jí),并通過復(fù)用方法和映射方法將低等級(jí)的SDH信號(hào)復(fù)用為高等級(jí)的SDH信號(hào),能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的同步傳輸。

4結(jié)語

通信技術(shù),尤其是光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。電力特種光纜以及光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)都被應(yīng)用到了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的建設(shè)中來。隨著對(duì)電力系統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)研究的深入,我國電力系統(tǒng)建設(shè)會(huì)逐漸完備。

作者:唐雪峰 單位:華北電力大學(xué)電子與通信工程