探讨光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用
张兵
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张兵,. 探讨光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J]. 光电子进展,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.160584.
摘要: 伴随当前人们生活水平水平进一步提高,人们在电力方面却在进一步增加,如何保障电力供应的稳定性具有非常重要的意义,为了符合电力系统运行的要求,保障电力系统调度自动化具有非常重要的意义,与传统的通信技术相比,光纤通信技术具有较高的传输效率,而且可以符合电力系统调度的具体要求,本文重点对光纤通信技术的特点进行分析和研究,另外分析电力调度系统自动化当中光纤通信技术的应用,以供参考。
关键词: 光纤通信;电力系统调动;自动化应用
DOI:10.12721/ccn.2024.160584
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在我国经济的不断发展中,光纤通信系统也随着迎来了较好的发展,同时还将自身的最大价值发挥了出来。光纤通信技术的信息传递,主要是把光的载波作为途径,同时根据很多机构组合成一个较为统一的系统,在这之中,关键包含电端机、光缆与光端机等。并且,光纤通信的组网模式非常灵活,可以使网络的多种结构得到有效拓展,进而使信息的迅速传输得以实现。

1光纤通信技术简介

光纤通信技术就是以光纤作为传输的介质,在两个不同的地点之间建立起信息的高速传递的一种通信方式。光纤的主要材料是纤芯,外表包裹着包层与涂层,光纤的直径一般只有几微米,利用纤芯的折射率与包层折射率不同这一特点,令光信号在纤芯内形成完全反射,也就是光信号的传播。而最外面的涂层则主要负责提高光纤线缆的韧性,对于光纤线缆起到保护作用。当要开始进行信息传输时,首先在发送端将想要传输的信息转变为电信号,然后将电信号调制到激光发射器所发出的光束上,光束的强度根据电信号频率的变化而发生变化,最后在接收端根据光束前度的变化情况将光信号复原为原始的电信号,最终完成信号传输工作。

2光纤技术通信的特点

2.1传输容量大,损耗低

当前人们越来越开始重视通信传输技术,对传输技术提出了更高的要求,和传统的电缆相比,通过光纤可以承载更宽的光信号频带,而且负载的范围比较大,这主要是由于石英光纤介质是光纤管线的主要材料,这种材料的特点在于重量较轻,体积比较小,而且材质损耗量较低,方便进行搬运,能够让外部因素造成的通讯信号损耗得到大幅度的控制,与此同时,这种系统当中还可以架设很多的中继站,可以让光纤通信传输的成本大幅度的降低,降低整个通信传输过程中损耗符合长距离通信的具体要求,光纤介质承载的信号主要是从模拟电信号转换而来的光信号,这种传输技术的通信容量比较大,而且承载频带较宽,而且负载范围比较大,能够符合社会对于数据大规模传输的具体要求,这是传统的电缆和铜线所无法达到的。

2.2具有较强的抗电磁干扰能力

针对光纤的绝缘体材料而言,基本上都是经过石英材料制成,它的耐腐蚀性效果非常强,同时,还不会受到光波给免疫系统带来的干扰,自然的雷电现象同样不会对其造成影响。更为关键的是,就算人为原因致使的电磁干扰,也不会使其受到任何影响。当前的光纤都是和电压输电线架设同一模式,互相进行平行架设,还可以与电力导体组合,进而使复合光缆得以形成,可以为电力系统自动化系统的通信系统带来较多益处,并且也不会因为电磁脉冲效应而受到任何影响。

2.3保密性优越

光纤的内部结构非常的特殊,借助于光在其内部的不断折射来完成信号的传递工作,在进行传输的过程中如果出现了被遗漏的光信号,可以通过在光纤外部包裹的不透明包层进行充分的吸收,很难利用其他设备来获取这些遗漏的光信号。与传统的电波传输进行比较,这种以光作为传播媒介的信息传递方式更难被监听到,能够在最大程度上保证传输数据的安全性。这对于一些关键部门的信息传递工作有着非常重要的意义。

2.4通信容量相对较大

与电缆或是铜线进行比较,光纤的传输带宽相对更大,并且,具有特殊的光源调制特征与调制方法。而对于单波上的光纤通信系统来讲,其终端设备并不能发挥出光纤带宽的特殊优势,通常都是需要利用一些较为繁杂的技术,使传输效果得到一定增加。尤其是在密集的波分技术的运用上,光纤传输的容量更是能够得到明显增加。

3电力系统调度自动化中光纤通信技术的具体应用

3.1通信通道的配置方法

在阐述光纤通信技术在电力调度自动化系统中的实际应用方式前,首先要明确电力行业中通信系统的主要配置。一般主要分为发电厂、配电系统以及输变电系统等板块,在其通信系统运作的过程中,信息采集与信号传输是保证该系统得以正常工作的重点环节。运用光纤通信技术可以很好地满足电力通信系统对于信息采集以及信号传输的要求,因此其在电力系统调度中发挥了非常重要的作用。光纤通信技术可以根据实际的需求进行灵活的组网工作,目前比较常见的组网方式有星形、树状、单纤网、双纤网、多环相交及多环相切等方式。对于目前的电力行业,在调度自动化方面主要运用的是树状组网以及环状组网两种方式。同时,针对电力通信网络中环路节点多的特点,为了降低信号传输设备在传递信号的过程中出现故障的风险,大部分的电力企业都采用了双光纤环路进行组网。这种组网方式属于自愈型网络,其特点就在于在通信网络中增加了可以实现自动切换功能的信号收发装置,即环路切换器。如果在实际的工作中由于某些原因光纤线路出现了故障,那么借助环路切换器就可以迅速组建成新的光纤传输路径,进而保证电力调度工作的稳定进行。

3.2在电力系统调度自动化中光纤通信的运用

在电力系统调度自动化中,光纤通信技术主要被运用在电网的保护系统以及通信等方面。首先,光纤通信中的光纤环形路以及双光纤环路可以有效的修复通讯中断等问题。在发电厂以及变电站等地若是出现电路损坏将会对用户造成一定的损失。为了避免这类事件的发生,我国在电力系统的调度自动化中应用了光纤通信技术,其光纤环路以及双光纤环路可以在线路出现故障时通过环路中的其他节点进行自愈,从而完成相应数据信息的传输。第二,由于光纤通信具有抗干扰、承载量大以及传输效率高等优点,所以光纤通信技术也为我国供电站以及变电站之间的数据传输、监控视频以及自动化联网等提供了优秀的服务。第三,由于光纤通信的线路上具有很多的节点,所以其也可以预防光缆发生故障等事件的发生。同时其也可以和局域网等进行连接,从而实现数据共享等。

3.3输电线路的有效保护

伴随当前人们在电力需求方面越来越大,一定要保证电网的可靠性,当前如果电力系统产生故障,需要采取一定化的智能手段进行操作,及时解决出现的问题,防止电脑系统大规模的瘫痪,在此过程中保护继电器具有非常重要的意义,与此同时,纵联保护也是电网保护过程中非常重要的组成部分,如果电网产生故障,在高压线路两端的保护系统,可以及时的交换相关的故障信息,对故障发生的区域进行判断,是在区外还是在限度之内,另外还可以将判断的结果及时的反馈,采取合理的方式解决出现的问题。如果对故障进行判断,发现是在区外则系统不进行相应的操作,如果判断出现故障的区域,在线路内可以通过联动保护的措施,及时的切除故障区域的电路,这样可以保障在通信的过程中,光纤通信的抗干扰能力和高传输性,让电力系统的电流差动保护应用得以实现。

4结束语

电力调度工作向着自动化方向发展是电网发展的趋势,而自动化系统中,光纤通信优势十分的明显,抗干扰能力强、保密性好、低损耗、较大的通信容量等,能够提升电力工作效率水平。而从另一方面来看,电力企业规模扩大,新的技术应用于电网运行,光纤技术应用于电力企业也会面临着来自某些方面的挑战,需要工作人员在技术应用的过程中持续的优化。

参考文献

[1]魏悦,吴迪.浅谈光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].工业,2016(11):00292.

[2]韩亚男.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].电子技术与软件工程,2015(7):41.

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