光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用论文_杨雨泽,孙国庆,朱宏超,许财智,李朋,贾寐,孙竹

光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用论文_杨雨泽,孙国庆,朱宏超,许财智,李朋,贾寐,孙竹

(国网辽宁省电力有限公司本溪供电公司 辽宁省本溪市 117000)

摘要:随着我国经济的快速发展,光纤通信系统也得到了巨大的发展空间,并实现了自身的最大化价值。光纤通信技术的信息传递是通过光的载波为途径,并由一系列机构组合成统一的系统,其中包括光端机、光缆和电端机等。同时,光纤通信的组网方式十分灵活,能够有效拓展网络的多种结构,将信息进行快速传输。本文就光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用进行分析。

关键词:光纤通信技术;电力系统;调动自动化

1电力通信的发展历程

随着电力系统规模逐渐增大,电力通信网也由此诞生。最初,电力通信网采用微波通信的方式。随着电力系统的不断发展,电力通信的业务量随之增加,微波通信的缺点也日益暴露出来。微波通信具有容易受到干扰,宽带较小,稳定性差等特点,这些特点导致微波通信无法满足电力通信系统的要求,通信技术的改革迫在眉睫。此时,光纤通信技术得到不断发展,在实际应用中光纤通信的优点越来越明显。光纤通信技术具有稳定性强、安全性高、保密性好、损耗小的特点,这些优点符合电力系统快速发展的要求,满足了电力通信日益增长的业务量。在电力通信中,光纤通信逐步取代了微波通信方式,现如今已占据主导地位。

2光纤通信技术的特点

(1)抗干扰能力较强。由于光纤原材料主要是由具有绝缘性的石英材料制作而成,所以具有很强的抗干扰能力。一方面,石英材料比较稳定,具有较强的抗腐蚀性;另一方面石英是绝缘材料,所以能够不受自然界雷电以及太阳黑子活动的干扰。除此之外,光波还能抵御一些人为释放的电磁的干扰。如果将光纤与高压输电线采用平行架设的方式,还能构成复合型光缆,有利于电网调度自动化的顺利开展,减轻电磁脉冲效应对通信的影响。(2)传输容量较大。光纤通信容量较大,传输宽带更大。光纤通信系统的于光源的调制特性。调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统。由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量。特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。(3)保密性能较高。在进行电波传输的过程中,不可避免地会出现电磁波的泄露。电磁波一旦泄漏,就会对各个传输通道的正常工作造成一定的影响,从而导致信号安全性降低,可能被窃取。如果使用光纤通信,就可以将光信号完全限制在光纤之内。即使有部分射线泄露,也会被光纤外的不透明包皮吸收,外界无法窃取。同时,一条光缆中可能会有数量较多的光纤,但是由于光传递规律和光纤不透明包皮的限制,相邻光纤之间的信息不会相互干扰。(4)降低损耗。目前,市场上的商品石英光纤损耗都比较低,其在传输上产生的损耗也比其它传输介质要低。随着未来通信技术的不断发展,非石英系统会越加广泛,其会更大程度降低光纤的损耗,这也是未来光纤通信系统的发展方向。传输线路如果较长,采用对继站的数目有效减少,可以降低光纤通信系统的整体成本和复杂程度。

3光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用

供电单位通信概况

某供电单位下有9所变电站,其中有8所110kV变电站,有1所35kV变电站。该单位在进行通信时主要使用的是环形光纤通信系统与树形光纤通信系统相结合的方式。通过将中心变电站与调度中心连接,实现调度中心对中心变电站的控制。再将中心变电站与其他的变电站构成环状的网络结构,实现中心变电站对其的控制。各个站点之间的通信均采用光纤通信技术。

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3.1光纤通道的配置方式

当环路上节点比较多时,为防止光缆或光端设备故障,造成通信中断,该单位采用了双光纤环路自愈网,环网上每个站配置支持具有自愈功能的光纤收发器,该收发器具有自动切换和自愈功能。该单位使用的光缆均为12芯光缆,正常情况下,只使用其中两芯作为综自信息通道,相应了也就组成了两个独立的通信环网A网和B网,通信报文分别在A环和B环里传输。分站同时接收来自A环和B环的信息,光端设备只选择其中一个环路的信号传送给RTU。主站由一个串行口发送信息,同时在A环与B环里传送,由两个串行口分别接收A环和B环的信息。当光缆出现故障时,两侧的光端设备只能接收到一个环路信息,经过一段延时,双环路切换控制器自动把接收的信号切换到另一个环路发送端,生成新的环路,即断点两侧的光端设备,A环和B环相互链接,构成新的光纤路径,实现光纤环路自愈功能。除了上述通讯方式外,光纤通信的组网方式非常灵活,可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。根据智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常需组成环型网,并与计算机局域网连接,实现数据共享。

3.2光纤通信在输电线路保护上的应用

供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。在该单位整个供电范围内,主要采用了南瑞集团RCS943电流差动保护装置与光纤通信相配合的线路保护方式,光纤通道的大容量、较高的抗干扰能力等特点,为电流差动保护的应用提供了有力的技术保障。

4光纤通信未来的发展趋势

光纤通信技术随着科技技术的发展也在不断进步,并在现代生产生活中得到广泛应用。与此同时,光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用得到了广泛认可,并成为未来电力系统发展的主要方向。智能化是电力系统自动化的有效基础,在信息传输过程中,电力系统都是采用数字化来实现,这要求光纤通信技术必须发挥更大的有效性。所以,光纤通信技术必须不断累积当前经验,积极进行改进和创新,保证能够平稳的维护电力系统,将当前所存在的技术难题一一突破。随着调度自动化在电网系统中的逐渐加强,传统复杂的人力劳动得到有效缓解。智能化的调度对配电网络结构的完善和优化有直接作用,并能有利于运行程序的保护,保证更为可靠的供电质量。光纤通信技术作为一种新型传输媒介,在电力通信系统中得到广泛应用,并结合电力系统的基础条件加以合理化的改进,可以使电力系统的运转能力得到有效提升,并能保证电力系统运行的安全性和稳定性。光纤通信技术未来还有很大的拓展空间,其在电网调度自动化系统中的应用也会发挥更多有效作用。

5结语

综上所述,光纤通信技术在电力通信调度自动化发展中发挥着无可替代的作用,为电网调度自动化系统提供了强大的技术支持。光纤因其可靠性、实时性、有效性的特点使其具有广阔的发展前景,但同时,电力系统自动化对光纤通信技术提出了更高的要求。在实际应用中,应当高度重视这一光纤通信技术并且与时俱进,充分发挥光纤通信技术的优势,使其成为电网调度自动化系统的一大助力。

参考文献:

[1]光纤通信技术在电力系统中的应用[J].曹晖.黑龙江科技信息.2016(24)

[2]电力调度自动化系统中通信网络故障分析与解决措施[J].张文.信息通信.2015(12)

[3]吕小浩,常小亮,李保全,等.探析光纤通信技术在智能变电站应用与检测[J].通讯世界,2015(3):73~74.

论文作者:杨雨泽,孙国庆,朱宏超,许财智,李朋,贾寐,孙竹

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/17

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