光纤通信技术在电力通信网建设中的应用

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:邓良益
[导读] 当前电力系统通信网规模较大,发展较为完善,而且作为电力系统的组成部分,除了承载较多的通信业务,其还承载着一些关于电力的保护以及市场需要的宽带数据等。

        邓良益
        成都城电电力工程设计有限公司
        摘要:当前电力系统通信网规模较大,发展较为完善,而且作为电力系统的组成部分,除了承载较多的通信业务,其还承载着一些关于电力的保护以及市场需要的宽带数据等。所以只有电力通信网络保持较高的稳定性、可靠性,才能确保整个电力系统的管理工作正常进行,而光纤通信则满足这个要求。所以其被广泛应用在电力通信网络中,有效推动了电力行业的发展。
        关键词:电力通信;光纤通信;建设应用
        一、光纤通信特点
        (一)传输速度快,通信容量大
        在电力通信系统中存在非常复杂的网络结构,而系统中也具有多种类型的设备。由于设备之间的信息转换方式差异,会影响电力通信效果。光纤通信技术具有传输速度快、带宽大的优点,能有效缓解电力通信的压力。此外,光纤通信技术还具有通信容量大的优点,在使用光线传输信息过程中,其传输速度不仅非常快,传输的容量也非常大。因此,在信息化背景下,为提高信息传输量,应用光纤通信技术具有一定意义。
        (二)损耗低
        光纤不仅具有损耗低的特点,也具有超长的中继距离,合理应用此特点,减少通信线路中基站数量,可以降低投入的成本,提高电力通信网运行效率,对增强通信质量也具有重要作用。
        (三)不受电磁干扰
        由于光纤的材料特殊,是属于非金属的介质材料,所以不会受到电磁的干扰。在雷电较多的环境下,应用无金属结构的光纤进行通信设施的安装,可以预防雷电,也能对通信机房设备形成一定保护。
        (四)方便架设与维护
        电力系统光纤通信在安装过程中,可以借助电力系统中的杆塔资源与电力线路,采取同杆架设的方式实现。而且电力线路是彼此独立的,两者之间不产生影响,所以对于光缆与输电线路可进行正常的维修。
        二、光缆应用分析
        光纤通信在近年来应用越来越广泛,其具有诸多优点,对于促进电力行业发展发挥重要作用。而且其在不断发展过程中,研究出了很多具有不同实用性的光纤。除了应用较为普遍的普通光纤之外,一些专用的特种光纤也被大量使用在电力通信中,从而进一步优化电力通信的性能,主要包括以下几方面:
        (一)地线复合光缆(OPGW)
        光缆是指架空地线内含光纤,在电力传输线路中,包含供通信用的光纤单元。这种光缆在使用过程中,需要确保在设置光纤基础上,保证地线的电性能和机械性不会受到影响。另外,光纤单元同样也要保证完整性。
        (二)光纤复合相线(OPPC)
        光纤复合相线作为一种新型的特种光缆,是基于传统相线结构,使光线单元复合在导线中,其主要是借助了电力系统所拥有的线路资源。尤其是电力配网系统,为了防止在电磁兼容、路由协调等方面,在外界的干扰下发生问题,其具备了传输电能功能与通信功能。
        (三)全介质自承式光缆(ADSS)
        此光缆的特点为:传输损耗小、色散低、光缆的机械性能和环境性能较好。同时其也具有良好的结构,能保证在恶劣的自然环境之下,光纤不受影响。而且由于光缆都是非金属结构,重量较轻、架设比较方便。而且其还具备抗电磁干扰能力较强、抗外界环境能力较强等优点。对于全介质自承式光缆,要注意防止其在使用过程中发生腐蚀现象。例如,某地区所属光纤通信线路,曾经出现过光缆在使用几年后,发生被烧断的事故。

同样还有其它类似事故发生,对这些事故进行分析,原因主要是由于在110kv~220kv高压电网中,光纤通信系统应用全介质自承式光缆在安装时,没有选择合适的位置,或者相关安全保护措施未做好,发生光缆被电腐蚀、断缆等危险情况是有很大可能的。但是可采用以下两种方式,一是对全介质自承式光缆以及其它部件喷涂“增水剂”;二是喷涂云母雾粉基、陶瓷粉基等绝缘剂,以阻止电腐蚀现象的发生。以下为全介质自承式光缆组成,包括:光纤、缆芯填充油膏、杯套管、中心加强件、聚乙烯内护套、包带、芳纶纤维、外护套,根据实际情况,有的光缆可能会存在的填充绳。
        三、光纤通信技术在电力通信网建设中的应用
        (一)同步数字体系(SDH)
        这是一种综合信息传送网络,是由线路传输、复接以及交换功能为一体,由统一网管系统操作,此种体系在使用过程中,具有自我保护能力以实现电力系统的高可靠性。而且其对于光接口与电接口进行统一规范,使得两者兼容性得到了较大的提高。而且同步数字体系应用同步复用的方法,采用的是字节间插的方式,将低速信号复用到高速信号中。而且在此过程中,存在的大量字节,能增强网络监控功能。以下为同步数字体系传输图示,体系组成中保护路径较多,其中包括接入环、汇聚环以及核心环,将所需信息传输到需求方。
        (二)智能光网络(ASON)
        由于当前电力光纤通信网需要进行优化,才能满足未来业务的增长需要。因此,将智能光网络引入到电力通信网中,有以下几方面优点:一是网络业务的配置进一步优化,提高业务提供的效率;二是其应用另一种组网方式,可以提升业务生存性,存在不同的保护和恢复方式,对于网络多点故障,具有一定的抵抗作用;三是在提供业务等级方面,具有一定的灵活性,可以满足当前信息技术快速发展背景下,不同用户的服务需求;四是能有效降低维护难度,提高业务的调配效果,从而提高相关的运营效率。此外,引入智能光网络技术既能强化配电网、通信网服务速度,扩大业务种类,也能与当前网络进行融合,朝着全智能的方向发展。
        (三)分组传送网(PTN)
        分组传送网在进行组网设计时,需要对电力通信网的特点进行分析,通过分层结构的方式,将地区及网络结构分为三层,分别为接入层、汇聚层、骨干层。另外,为了保证电力通信网安全的运行,通信网必须具备网络及保护能力,这是为了确保传输的准确性,以及使传输的组件不被破坏,而且不同层应用的保护类型也不尽相同,具体以实际情况为根据进行保护层的应用。而且其主要有环网与线网保护等。在现有的电力通信网络资源中,应该以网络建设的实际情况和发展方向为依据,逐步过渡到同步数字系数与分组传送网,最终实现分组传送网独立组网。
        (四)以太无源光网络(EPON)
        作为一种新型的光纤接入网络技术,主要是点到多点的结构方式,而且是以无源光纤的方式进行传输的。基于以太网提供相关业务,其在物理层以及链路层上,分别使用了pon技术以及以太网协议,并且借助pon的拓扑结构接入以太网。因此,它具有以太网技术以及pon技术的优点,低廉的成本、较高的宽带、高拓展性、高效率的服务重组、管理便利性等等。
        除此之外,使用以太无源光网络拓扑技术,会优化开通业务的性能,使其更加便利迅速,并且会存在多种检测方法,以确保后期的维护,并对故障点进行精确的判断。而且随着电力系统的飞速发展,以太无源光网络在宽带、保护性、智能性、性价比方面都具有一定的优势,所以将其更好地应用于电力配用电网系统,确保其运行过程中具有全面的保障性。
        结束语
        总之,在当前电力能源需求较大的情况下,光纤通信的应用推动了电力行业进一步发展,使电力通信网建设具有成本低、容量大、业务多以及智能化的特点,有效保障电网生产的正常运行,给电力企业带来了巨大的经济效益。除此之外,光传输组网新技术的大量应用,不仅在推动我国智能电网建设发挥重要作用,而且电力通信技术的大力发展,也是确保电力网稳定运行的基础。
        参考文献
        [1]彭周纯,高鑫.光纤通信技术在电力通信网建设中的应用[J].电子世界,2019(02):173+175.
        [2]李叶.探讨光纤通信技术在电力通信网建设中的应用[J].通讯世界,2016(20):83-84.
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