光纤通信技术在电力系统的应用研究

摘要：随着我国经济发展水平的不断提高与电力改革的日益深化，人们对电力系统通信技术方面提出了更高的要求。作为一项新型的技术，光纤通信技术在电力系统中的应用，不仅能够在很大程度上使通信的效率与质量得以提高，而且对于传统通信技术方面存在的不足也有一定的改善作用。本文首先对光纤通信技术在电力通信中应用的优势进行了分析，并对其在电力系统中的具体应用以及其发展趋势进行了一定的探讨，以供同行参考。

关键词：光纤通信技术；电力系统；应用

1引言

随着现代化高科技的不断发展，以光纤通信作为通信传输方式的通信网逐渐发展起来，这能够使信息传输得以加快，能够在很大程度上满足社会的需求。在电力通信中，起初铺设光缆主要是引用电信的传统方法，例如管道、地埋与架空等，这也是光纤通信系统的主题。为了能够使电力通信更加地稳定可靠，对光纤通信技术地研究与分析进行加强十分关键，同时，可以将研究的结果作为光纤通信技术的发展理论基础。因此，对光纤通信技术在电力系统中的应用进行加强具有十分重要的现实意义。

2光纤应用于电力通信的优势所在

2.1带宽大、传输速度高

在电力通信中，光纤相较于传统的铜线或电缆在带宽上更加宽广。若铜线或电缆是城市中缓慢流淌的人工河流，那么光纤则是奔腾入海的黄河。进入信息时代，电力通信网面对着越来越大的需求，为了更快地发展电力系统、实现电网的全面数字化，必须进一步提高信息的传输量，而带宽大、传输速率高的光纤通信技术，正好可以满足电网通信越来越高的要求。

2.2信息传输损耗低

经济的发展使得电力通信不断扩大建设范围，为了推动数字电视与有线电视在偏远地区的发展，电力行业不得不在一定范围内建立中继站，以形成电力通信传输网络。以我国西部地区为例，若要形成电力通信网络，必须要进行诸多传输网络的建设，而该地区地形复杂，使得通信工程常面对着极为复杂的建设难题。再加上传统电信传输网多为铜线或电缆，其性能无法支持长距离传输，甚至在较短距离内的传输也出现了明显的信号损耗，导致中继站投入费用不断加大，这无疑不利于电力行业的发展。

2.3抗干扰、腐蚀性

光纤在电力通信方面具有非常高的安全性，既可以抵抗外界物质带来的腐蚀，又可以与其他电力线路绝缘，和雷电绝缘，屏蔽雷击、保护其他电力线路，甚至还能抵抗周边环境带来的电磁干扰，使信息与数据在传输过程中不会受到破坏。

3光纤在电力通信中的具体应用

3.1自承式光缆

自承式光缆是一种主要用于江河、山谷以及雷电集中区域的光纤，其通信网络主要依靠高压输电线的杆塔来架设网络。这种光缆不会改变输电线杆塔的结构，直接挂载在杆塔上，故给杆塔造成的负载非常小。其技术保障非常可靠，使得该光缆质量极少受到其他因素的影响，在通信量也有很可靠的保障。尤其在环境性上、传输性上以及光缆的机械性上，都有非常鲜明的优越性，即使遇到冲击与震动也不会出现任何问题。并且，由于这种光缆的主材料是质量轻、强度高的非金属，在抗电磁干扰与耐腐蚀两方面可谓优势鲜明，故可以实现最有效的数据传输。

3.2光纤复合地线

所谓光纤复合地线，主要是指在电力传输地线中同时存在的光纤单元。根据骨架的不同，可分为钢管型、铝骨架型以及铝管型3种，在骨架的支撑和保护管的保护下，光纤单元得以具备较高的安全性与可靠性。作为一种架空地线，该光纤不仅具有光学性能，也具有电气性能与机械性能，可以用于输配电线路的架空接地。由于光纤复合地线可以屏蔽掉输电线路遭遇的雷击，所以不必经常进行维护。需要注意的是，该光纤投资成本高，故多用于新电路建设与旧电路更新。受不同区域经济条件限制，这种光纤主要应用于东部沿海的工业城市，在西部仍然有待进一步的普及。

3.3光纤复合相线

如其名，光纤复合相线在结构上与光纤复合地线非常相似，但在设计上、安装上以及日常的运行上，则与光纤复合地线存在着极为显著的差异。在设计方面，以光纤使用的接线盒为例，相线除了使用终端接线头，还要使用中间接线头。在安装方面，相线对于技术的要求要比其他两种光纤高得多，除了要在安装前计算好挂点与弧垂张力等参数或系数，还要以光电分离技术与光纤接续技术将光纤单元进行分离。而在运行方面，由于该光纤要架设在高压输电线的杆塔上，日常还要涉及到与高压线之间的绝缘问题。尽管这种光纤在设计、安装及运行上都比较复杂，但是这种光纤构成的三相电力体系却可以实现电网通信的自动化，对于提高电网传输质量/数量有着非常积极的意义。并且，这种光纤还能避免电力通信在路由协调、频率资源分配以及电磁兼容等方面发生矛盾冲突，其地线绝缘的运行原理也能起到节约电能的效果。

3.4全介质自承光缆

在35kV、110kV与220kV的电压输电线路中，对于全介质自承光缆的应用比较多，该技术主要是通过改进升级原有的线路，直接利用高压输电线杆塔自己的通信网络。通常来说，全介质自承光缆技术的环境适应性较强、抗干扰性高，而且传输性能与光缆机械性能也比较高，在实际施工的过程中，与其他传输线路一起铺设，而不受其他外界电磁信号的干扰，这对于电力通信系统高效性与便捷性的提高有着十分重要的现实意义。全介质自承光缆将非金属材料作为主要的组成材料，例如，光缆的外套主要是由耐痕材料或者是聚乙烯材料构成的，这能够使光缆的抗干扰能力得以很大程度的提高。在对全介质自承光缆进行工程设计的过程中，应该根据实际需要，来对外护套进行选择，并且需要结合工作环境的变化，例如温度、风速以及雨雪等自然因素，来对施工工艺进行制定，从而使电力通信系统的安全性得以保证。

4电力通信中光纤通信技术的发展方向

4.1光接入网

随着经济社会的不断进步，科学技术水平的提高，网络技术的不断发展，具有网络主宰高度集成数字化的智能网络将成为未来的一大发展趋势。目前，网络的主要接入方法仍然是采用具有良好传输质量的双绞线，其与光纤接入网还存在着较大的差距，后者不仅能够使网络管理与维护的成本得以降低，而且还能够通过光透明网络的形成达到多媒体的实现。

4.2光纤的使用

随着社会中IP业务量的迅速增加，需要对电信网络进行不断地创新与发展，而新型光纤的出现就是其发展的基础。与传统单模光纤相比较来说，新型光纤不仅传输距离较远，而且传输的质量也比较高，因此，新型光纤的研究与开发是电力系统发展的关键。由此可见，随着城域网与干线网建设要求的不断提高，电力通信系统的良好发展需要对新型光纤进行研究与开发，而无水吸收峰光纤和非零色散光纤等新型光纤就是社会发展下的产物，目前，在技术上已经得到了支持与认可，只有对新型光纤进行不断地开发才能促进其长远发展。

4.3光网络

光网络是指具有容量大、网络范围广、网络节点多等特点的网络系统，同时，对网络的透明度进行增加不仅能够对不同的信号进行有效地连接，而且对于网络灵活性与网络恢复速度的提高而言十分有利，进而在很大程度上使电力系统的正常运行得以保障。目前，在很多发达国家中，对于光联网项目方面投入了较多的人力与资金，随着光联网在通信系统中的不断发展，光联网技术在我国也逐渐应用起来，使其在电力通信的发展中逐渐占据重要地位。

5 结语

随着光纤通信技术的不断发展，对于电力系统的发展有着十分重要的推动作用。在电力系统中应用光纤通信技术，能够极大地提高电力通信系统的传输效率与质量，对于现代电力系统的建设有着十分重要的现实意义。因此，对电力系统光纤通信网研究进行不断地深入，将会极大地促进电力系统建设的逐渐完备。

参考文献

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[2]张伟，张志谦，柯贤文，等.光载无线通信技术及其应用分析[J].通信技术，2011（04）.

[3]胡必武，余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2011（08）

作者：黄道芳   单位：福建水口发电集团有限公司