光纤通信技术在电力系统中的应用研究

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:李武
[导读] 摘要:近几年,由于光纤通信技术应用在电力系统中的频率越来越高,不仅使电力系统的处理速度得到提升,还对系统的传输乘载能力进行了提高,并大力推动了电力系统逐步朝着超大容量、超高速、超长距离传输的趋势发展。
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        摘要:近几年,由于光纤通信技术应用在电力系统中的频率越来越高,不仅使电力系统的处理速度得到提升,还对系统的传输乘载能力进行了提高,并大力推动了电力系统逐步朝着超大容量、超高速、超长距离传输的趋势发展。本文将结合光纤通信技术在电力系统中的优势,并对其在电力系统中的应用进行探讨与分析。
        关键词:光纤通信技术;电力系统;应用研究
        在信息全球化发展的影响下,各个领域信息化变革都围绕着大容量、超长距离、宽带化等核心环节逐步开展。随着电力系统的规模不断扩大,以及对安全稳定运行的需求也不断增多,电力通信网络应运而生。随着光纤通信技术的不断发展,越来越多的专家和学者都注重研究光纤通信技术在电力系统中的应用,想要将光纤通讯技术的优势充分发挥出来,并且使电力系统的深度改革得到良好的推动。
        一、光纤通信技术在电力系统中的应用优势
        光纤通信技术拥有良好的特点与性能,并且在应用于电力系统中的时候会产生一定的优势,具体体现在以下几个方面。
        (一)满足各类复杂的系统需求
        因为电力系统的通信过程比较复杂,如果使用以往的通信方法会在一定的程度上降低电网的输出效率,但现在的光纤通信可以对不同接口的要求进行满足,并且不需要对接口方式进行转化,在一定的程度上,提升了中断线疏导与通信网络的拓展性能。另外电力系统要求有较高的实时性,并且光纤通信技术可以对系统数据的实时传输进行保障,使电力通信效率得到了提升。
        (二)增加系统的灵活性与可靠性
        随着信息时代的不断发展与进步,电力通信网络也迎来了越来越多的挑战,需要承担的使命也逐渐增多,而且应用光纤通信技术可以帮助提升电力系统通信的灵活性,光纤通信有着较强的抗磁干扰性,可以减少外部环境对电力系统的干扰,并且在一定的程度上对安全事故的发生进行控制,使电力通信网络的安全可靠性得到提升。
        (三)减少电力系统的传输损耗
        与其它传导介质相比,光纤通信在传输的时候损耗较低,可以最大程度地对数据的完整性进行保障,对它应用在长跨距传输也有着促进的作用。在电力系统的不断发展下,也不断地扩大了电力通信的覆盖范围,并且应用光纤通信技术不仅可以在一定的程度上将信息传输中的数据损耗进行减少,还可以帮助光纤长距离传输的优势得到充分发挥,坚守中基站的建设,使电力系统通信与运营成本可以大幅降低。
        二、光纤通信技术在电力系统中的具体应用
        与邮电公用网络相比较,电力系统通信在业务容量和可靠性上面有着更高的要求,所以需要将电力通信的特点与系统特征进行紧密结合,使光纤通信技术在电力系统中的应用可以得到良好的促进,主要包含以下几个方面。
        (一)架空地线复合光缆
        这种光缆主要由铝线、钢芯、光纤三层材质组成,通过对光缆结构差异性的了解可以将它们分为层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆三类。将这种光缆应用在电力系统中,可以帮助系统导电性能、机械强度得到有效的提升,对使用中的安全性也进行保障,并且也拥有较强的抗外力破坏性能。目前这种光缆多数都是应用在110kv线路当中,对电力输电线路、复合光缆同步的建设有着重要的作用。因为光缆短路电流输出采用的材料是铝合金、纯铝丝保护材料,所以在设计的时候还需要对系统的负荷量进行充分考虑,在实际的应用过程中,需要使用双重保护套等方式对电缆进行有效的保护,杜绝紫外线带来的危害。在进行地线更换的时候,需要对它的原有性能进行保障,确保系统可以在更换之后平稳安全的运行。


        (二)光复用技术
        这项技术对光纤通信技术的应用和发展起着重要的作用,主要包括以下几个方面:波分复用技术,指的是在同一根光纤上同时进行多种波长的光载波传播,可以使光纤传播能力在一定的程度上得到提高,通过利用波长方向的差异,使单根光纤的双向传输得到实现,使它在电力通信系统中应用的灵活性可以得到提升。频分复用系统,在这个系统当中,相邻峰值波长的间隔不大于1nm,光载波之间有着较密的间隔,所以可以应用在大容量、分配式电力网络系统、高速电力通信系统当中,由于以往的合波器、分波器频分复用系统没有办法区分光载波,所以可以使用高分辨率可调谐光滤波器等技术。光码分复用技术,这一技术可以直接的实现光编码和光解码,使光信道的复用及信号交换性能得到提升,并且对网络容量也进行提升,解决并处理了抗干扰和抗多径衰落等等问题,在一定的程度上对电力通信的安全性与保密性进行增强。
        (三)金属自撑架空光缆
        这类光缆的结构相对比较复杂,一般都是通过使用高模量塑料套管将防水物进行引入,之后再将光纤套入进来,光缆中心还需要进行加固处理,将聚乙烯涂抹在四周,使套管的防水性与耐热性得到增强,将油膏涂抹在套管中,以便更好地对光纤结构进行保护,还需要加强对余长的控制,使光缆抗拉性能得到提升。并且,这类光缆的外观套异常光滑,可以在一定的程度上减少安装时产生的摩擦,避免紫外线带来的危害。在实际的电力系统应用过程中,还需要加入防水化合物,使光纤的防水性能得到增强。
        (四)非金属自撑架空光缆
        这种光缆拥有较强的抗拉性能,最长的距离可以达到1千米,主要的构成原料是芳纶纤维,这种材料的质量轻、强度大、防弹力比较强,采用松套成交方式加以套装,所以拥有较高的抗电腐蚀能力。这种光缆在使用的过程中,通常用在200kv及以上的高压输电线路,在施工与维护的时候不需要停电就可以直接操作,过程也简单便捷,但是也存在着一定的缺点,如干带电荷比较容易引发放电,如果光缆出现了落灰的现象,那么就会降低电场的均匀性,进而出现漏电的情况。另外,如果电路有放电的的情况出现,会在一定程度上灼伤电缆的表层,使电缆线路被破坏。
        (五)电力调度自动化
        光纤通信技术还可以应用在电力系统中的自动化调度上,它可以为电网的正常运行提供有利的帮助,例如,这一技术可以帮助发电厂与下级的调度中心进行有效的通信,保证操作间的融合性以及操作的便捷性。因为光纤通信技术是高度统一的集中自动化控制方法之一,所以可以实时监控电梯系统的运行状态。在这一技术的支持下,电器系统的反应速度可以控制在0.01-0.05s之间,实现了系统运行的同步监控。另外,应用光纤通信技术还可以在一定的程度上对电力系统自动监控进行优化,首先可以保证监控系统对系统运行中出现的问题做出预判,其次还可以优化监控视角,保证无死角监控。并且,光纤通信还可以帮助电力系统的科学管理模式进行精准信息的提供,最具有代表性的例子就是以全微机化控制模式为基础的电磁装置设备。
        (六)光联网系统
        这一系统在电力系统中也有着广泛的应用,因为它对网络范围与节点数量进行了增加,所以在一定的程度上增大了光网络的容量,使网络的透明性得到强化,实现了对多个电力系统和信号的有效连接,使网络的灵活性得到提升,在一定的程度上对电力通信效率和性能的提升进行了促进。如果电力系统出现了故障的现象,那么光联网就可以将网络迅速恢复,使故障的危害降到最低,减少资金成本。
        结束语:
        综上所述,由于光纤通信技术在应用的过程中有足够的优势,所以就促进了他们在电力生产、电力通信、电力系统宽带中的广泛应用,对电力系统运行的稳定性、安全性、可靠性提供了保障。但是,目前的光缆通信技术在应用的过程中还有很多的问题,需要进一步的对这些问题进行研究与分析,使他们可以在电力行业中将自己的作用进行最大化的发挥。
        参考文献:
        [1]程夏威,李建平,陈强,薛晨旭,周润.5G通信技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(05):7-8.
        [2]汪业术,贾起浪.光纤通信技术在船舶自动化系统中的应用研究[J].电子元器件与信息技术,2020,4(05):74-75.
        [3]黄繁.研究光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].建材与装饰,2020(09):218-219.
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