摘要:电力调度以实现自动化为主要发展目标,在这一改造和实现的过程中,通信技术至关重要,在电力调度自动化改造实践中引入光纤通信已经是必然趋势。
关键词:光纤通信技术;电力调度;自动化
引言
在人们对电力的需求越来越高的背景下,为了保证电力的稳定供应,就要重视对于变电站调度的自动化建设工作。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。以光纤通信技术的优点作为切入点,详细说明了在实际的电力调动自动化改造过程中,光纤通信技术带来的帮助。
1光纤通信技术概述
光纤是指光导纤维,而光纤通信指的是利用光波作为信息的传输载体,利用光纤作为信息传输的媒介,以此实现通信。从基本原理角度讲,光纤通信主要由以下三种基本物质要素组成:光检测装置、光纤与光源。其中,光纤除了可以按照生产方法、材料和光学特性来分类,在具体的应用过程中,还可以按照用途来分类,即通信光纤与传感光纤。作为重要的传输介质,光纤可以分成两种,即通用类与专用类。目前,由于光纤具有信号衰减相对较小、频带较宽和抗干扰能力强等优势,在世界范围内都得到了广泛应用,是现阶段主流传输方式。光纤通信技术主要的优势与不足为:(1)具有较大的通信容量与较远的传输距离,仅一根普通光纤,其潜在带宽就可以达到20THz左右。在这种带宽情况下,不到1s的时间,就能把人类有史以来所有文字资料都传输完毕。另外,光纤的实际损耗还很低,少于其它任何媒质。基于此,传输距离能轻松达到数十公里与上百公里。(2)不会产生太强的信号干扰,且保密性能良好。(3)能有效抵抗电磁干扰,保证传输质量,传统的电通信无法避免电磁干扰,只有光纤通信可以彻底摆脱电磁干扰。(4)光纤的规格尺寸小,自重轻,对铺设施工与运输都有利。(5)光纤材料的来源十分丰富,利于环境保护,能大量节省其它金属材料。(6)没有辐射作用,基本无法窃听,这是因为光纤中的光波不会轻易跑出。(7)光纤具有极强的适应性,使用寿命很长。(8)光纤的质地较差,强度不高,容易损坏。(9)对光纤进行切断与接续时都要使用专门的技术、工具与设备。(10)光纤的分路与耦合均不够灵活。(11)光纤实际弯曲半径应达到20m以上,如果弯曲半径过小,将影响传输质量。(12)存在供电困难方面的问题。可见,虽然光纤通信也处在一些问题,但这并不影响它成为当前主流通信技术。利用光波以光导纤维为介质进行信息传输,因激光有着很强的单色性、方向性及相干性,且光波以激光为主,所以还可称之为激光-光纤通信。
2电力系统自动化中光纤通信技术的具体应用
2.1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。
2.2在保护输电线路中的应用
在整个社会信息化程度越来越高的背景下,人们对于通信的要求也越来越高,日常的工作以及生活都离不开高速的信息传递。特别是对于一些提供基础服务的关键部门,对于信息传递的效率以及可靠性更是有着严格的要求。以电力系统为例,无论是对于复杂供电网络的调度还是保证继电工作的平稳运行,都需要快捷且准确的信号传输作为技术支撑。因此,需要借助光纤通信技术对输电线路进行有效的保护。一旦供电系统受到一些因素的影响而发生了故障,为了保证电力的正常供应,相关的维修人员必须要在第一时间对故障进行处理,一方面是要迅速判断出故障发生的具体位置,另一方面是要详细了解故障发生的原因,并且做好维修的准备工作,通过快速的处理来保证电力系统的稳定。想要做到这种快速反应,就离不开光纤通信技术,无论是故障报告的发送还是故障预警,都需要借助快捷且稳定的光纤技术进行信号传递。除了这种快速响应机制外,运用全线速动纵联保护模式也能够对电力网络进行有效的保护。这种保护所能发挥的效果直接影响到了高压电网的稳定性,是电力工作中非常重要的一种保护手段。如果高压线路发生故障,那么安装在高压线两端的纵连保护设备就可以借助于交换信息的方式来迅速确定故障的大致地点,并做出相应的反应,而光纤线缆抗干扰能力强、信息容量大的特点,十分适用应用于全线速动纵联保护模式中。
2.3提高通信容量
由于光纤线缆构造的特殊性,在进行信号线路架构时可以在中间建设多个中继站。大量中继站的建设一方面让光纤通信网络的铺设变得更加灵活,另一方面也能够提高信号传递的容量。目前,我国大部分的变电站都安装了光缆以及光端机,使变电站之间能够开展高效的通信业务。针对调动自动化这一板块,也可以借助PMC设备来接收实时传递的各种信号以及数据。目前,光纤通信技术已经渗透到了整个电力系统中,无论是调度自动化系统、监控系统还是远程信息业务都需要光纤通信技术作为其技术支撑。借助于这种高效的信息传递模式,提高了电力通信的容量,为该行业的发展打下坚实的基础。
2.4其他方面用途
光纤通信技术还在其他的方面发挥着重要的贡献。想要完善供电网络中调度自动化系统,其他通信系统的帮助是必不可少的,如视频监督系统、五防系统以及直通电话等。这些系统的共同优化才能确保调动自动化的不断完善。而这些辅助系统的优化与升级自然也离不开光纤通信技术的加持,如果缺少了光纤通信技术或者与其结合的程度不高,那么这些系统的优化工作就会变得异常困难,最终也会影响调动自动化技术的发展。
结语
电力网络想要发展,其调动的自动化是绕不开的一项工作。调度的高度自动化不仅可以优化电力网络的结构,而且可以对电力保护以及运行管理进行升级,从而提高电力供应的整体水平。要想提高调度的自动化程度,就离不开光纤通信技术的帮助,借助其强大的抗干扰能力以及迅捷的传输速度,可保证调度自动化工作的稳步进行。
参考文献
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