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光纤通信技术在配电网自动化系统中的应用刘志华

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：刘志华

[导读] 光纤通信技术在当今不断发展的电力系统调度自动化系统中有着不可取代的地位，如今电网发展的一个重要趋势就是要将电力调度工作与自动化相结合，实现智能的运营系统。

刘志华身份证号码：440224197603******

摘要：光纤通信技术在当今不断发展的电力系统调度自动化系统中有着不可取代的地位，如今电网发展的一个重要趋势就是要将电力调度工作与自动化相结合，实现智能的运营系统。而光纤通信技术的容量大、损耗小和抗电干扰能力强等众多特点，就成为首选其来参与改造的主要因素。在电力企业规模不断扩大的市场情况大，光纤通信技术的大量运用，不仅可以提高电力运行的效率，还可以在电力系统的运行中起到一些典范的作用。
关键词：通信自动化；配电网；通信系统；分析与应用
        前言
        我国电力系统自动化技术在第三次科技革命后不断发展并且逐渐趋于完善，这给人们的日常生活和生产都带来了非常大的便利。而通信自动化技术的不断推广和使用更是使配电网的各项信息与数据能够在较短时间内进行科学、及时、正确地传送，通信自动化系统在配电网的运用已经是很普遍的现象。本文将大力分析系统的具体运作方式，并针对配电网之前一些存在的问题提出相应的建议，促进系统的完善。
        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。
        2简析通信设备存在的缺陷
        2.1存在部分光纤被损坏的缺陷
        随着新兴技术的不断出现与发展，当前的配电通信系统已经不能满足我国的配电需求。例如在电网配电的过程中，由于部分光纤的损坏，从而使一些终端设备被停用，这给配电系统造成了极大的不便。光纤被损坏的根本原因是因为其在当初铺建时主要采用的是八芯光缆，这种光缆不能够承受电网长期运行的压力，因此随着时间的推移，部分光缆已经失效损坏而被停用，最终导致终端失效，从而使供电系统产生故障。
        2.2存在部分光纤设备无法使用的缺陷
        由于一些配电系统依旧使用的是从前的低端技术，这使得光纤设备的寿命大大地缩短。光纤设备寿命到期后将无法继续投入使用，这无疑给配电系统造成了极大的经济压力，因此需要更新有关的技术和设备，换用高寿命、高使用率的光纤设备和技术。
        2.3存在光纤覆盖范围窄的缺陷
        在配电网的建设初期，由于未能考虑到将来巨大的通信需求，选择了覆盖范围较小的光纤进行铺设，导致现今配电网出现运行速度慢、耗材多的问题，这给电网的运行带来了非常大的压力和损失。所以当下的紧要任务是及时换用大覆盖范围的光纤设备，以满足配电网的运行要求。
        3简析配电网通信自动化系统需满足的各项条件
        3.1要确保配电网系统的科学高效运行
        自动化系统需要保证配电系统能够科学高效地运行。系统应用各种现代化的技术（计算机电子技术、当代通信技术等），将配电网内部的各项信息和参数进行收集整合，在快速处理这些具体数据的基础上对配电系统环境进行高效的管理和优化，使电网资源能够按需分配，极大方便了电网系统的管理，使各个设备能够迅速接收处理信息，提升了配电系统的运作效率。此外，电网通信自动化系统还可以解决配电网系统中的存在的信息积压问题：系统建立后可以自动归纳处理积压数据，保证各项设备在接收到分配的任务后合理通畅运行。
        3.2要实现配电网系统各项资源的高效利用
        自动化系统在应用过程中还需要提高配电系统的运作效率，减少不必要的能耗。

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具体来说，系统可以对数据进行高效科学的核对与分析，使配电系统在运行时能够根据信息量的大小选择优先处理哪一部分信息，避免造成通信拥堵，在整体上缩短配电管理所需的时间，使配电网可以合理分配各项人力物力资源，降低各项运营成本，减少电力、通信资源的浪费，使经济效益和社会效益到达最大化。
        3.3要保证配电网系统安全稳定运行
        自动化系统还应当保证配电网的安全稳定运行。系统使配电信息更加清晰透明，使每一项数据依据其的通信方式被传输与收集，从而保证了信息的真实安全。工作人员可以随时监控到系统的各项工程是否在安全健康运行，一旦发现问题，能够通过监控口迅速排查故障信息，找到解决方案进行修复调整，减少运行故障带来的危害与损失，保障配电网路的健康运行。
        4配电网通信自动化系统的具体设计与实际应用分析
        4.1自动化系统主要划分
        （1）接入层：主要负责对接收到的各项信息数据进行预处理操作，在操作完成后依照其信息量的多少进行分类和上传，以保证各项信息能够按照先后顺序合理科学地进行传送。
        （2）核心层：主要通过光纤技术进行通讯，保证配电网通信子站与主站之间能够及时进行联系。
        （3）终端层：主要负责收集配网节点设备的有关数据，保证其的正常运行。
        4.2接入层的设计与实际应用
        配电网工程结构非常繁复，其内部的电气设备和线路的数量多且杂，其终端的布局也十分广阔，因此保证配电网系统高效安全又稳定地运行是一项较为艰巨的任务。所以，为了解决这些问题，必须要采用无线通信技术。无线通信的信号覆盖面较为广阔，而且还拥有组网方便、架构灵巧、安装简单的优势，因此，接入层在实际建构时可以采用此种技术，满足电网的各项运营需求。接入层给终端用户供应了智能的信号接口，用户终端可以用接口和接入层基站进行连接，再通过光纤网和核心网络层进行联系，从而进行资源管理和交易调整。
        4.3核心层的设计与实际应用
        通过研究分析，核心层承担着配电网主站和子站之间的业务处理任务，而任务的顺利进行主要依托于光纤传输等技术在配电系统中的应用。核心层通信组网时主要依靠光纤将每一项具体信息进行输送和传达。当配电网子站的多业务传送平台出现空余端口时，MSTP技术会将配电网接收到的多项信息发送到独立调度中心，然后由调度中心的有关装备进行有关的业务落实。
        4.4终端层的设计与实际应用
        在通信化系统的终端层设计当中，主要是利用无线专网来实现终端层与接入层两者间的通信，终端层的主要责任是对有关配网节点设备内部的数据进行收纳整理和状态监测。在终端层的具体建构过程中，需要安装电源为24V的、使用DC供电模式的客户前置设备。一般可以根据建筑物的具体形态挑选合适的位置进行安装，且多数情况下设备安装在室内。如果室内没有合适的位置，可以把长度在三米上下的通信抱杆安装在环网柜附近，并且把客户前置设备放在环网柜当中，最后再把抱杆和天线绑在一起即可。
        结语
        总之，通信自动化系统有着科学高效、经济节约、安全稳定的优点，因此构建和不断完善配电网的自动化管理系统是必不可少的一项工作，同时也是一项非常繁复艰巨的工作。在具体建构时，必须重视其前期的各项准备工作，只有准备工作做得完善妥当，其后的各项工作才能够完美且迅速高效地进行。在系统的构建过程中，其余的细节工作也要十分注意，因为这关乎到配电管理系统在日后运行中的工作效率。与此同时，也要注意相关技术的引进与革新，让技术人员不断优化各项通信技术和组网技术，提高配电网的运行效率，保证供电的高效与安全。总之，系统的应用使得各项电能设备和通信技术为我们提供了更好的服务，我们要将其应用在更多的领域，发挥其更大的效用与价值。
参考文献
[1]王玲，罗虎.光纤通信技术在配网自动化中的应用研究[J].环球市场信息导报，2017（27）：138-138.
[2]陈雪莹，陈子言，张孜铭，等.基于配电网中的通信自动化系统设计与应用[J].信息通信，2018，No.185（05）：126-127.
[3]王云华，邱鹏.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].科技经济导刊，2017（32）：32-33.