李瑾璐

摘要：隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)模、模糊邏輯等相繼在繼電保護(hù)領(lǐng)域中得到研究應(yīng)用，使繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。本文通過分析光纖通道接口、高壓測量和繼電保護(hù)、信號(hào)通道及光纖信號(hào)通信系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用做了闡述分析，給予同行業(yè)作為參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) ?信號(hào)保護(hù) ?光纖

中圖分類號(hào)：TM77 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）09-0034-01

1 光纖通道及接口

在繼電保護(hù)中現(xiàn)已應(yīng)用光纖通道，通過光纖的繼電保護(hù)我們稱之為光纖繼電保護(hù)。是由光纖、發(fā)送器以及接收器組成。

1.1 光的發(fā)送器

其作用是通過光信號(hào)來代替以往電纜的電信號(hào)作為輸出，光纖發(fā)送器常采用砷化鎵以及砷鎵鋁二極管或者鋁石釹榴石激光器構(gòu)成。發(fā)光二極管使用的時(shí)間能夠達(dá)到百萬小時(shí)，所以它是可靠且簡單的光電轉(zhuǎn)換部件。

1.2 光接收器

其作用是將光信號(hào)接受并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并輸出，采用的是光電二極管。

1.3 光纖

其作用是傳遞信號(hào)，光傳播，它的構(gòu)造是內(nèi)部由石英絲或者玻璃絲構(gòu)成。光纖的特點(diǎn)是通道的容量很大，節(jié)約了很多有色金屬，抗腐蝕并且耐潮，也不怕遭受雷擊，對外界的干擾敏感度低，可以無電磁感應(yīng)，通道可靠。缺點(diǎn)是通信的距離不是很長，如果應(yīng)用在長距離的時(shí)候，必須增加繼電器或者其他附加設(shè)備才能正常工作。根據(jù)目前電力系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為了保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要增大通信容量，一般情況下微波的通道容量為960路左右，光纜光纖的通道如果使用0.85um則短駁通信的容量則可相應(yīng)增加到1920路，如果波長達(dá)到1.55um，則通道的通信容量就可以達(dá)到7680路。

1.4 工作可靠

載波通道和電力系統(tǒng)的操作容易遭受雷電的干擾，因天氣的變化信號(hào)的衰耗也受到很大的影響，嚴(yán)重的時(shí)候?qū)?dǎo)致不能工作。微波通道在天氣變化的時(shí)候干擾也非常大，在電磁的干擾下不是很受影響。光纖通道既不受電磁干擾也不受惡劣天氣的影響，可見，光纖通道的穩(wěn)定性和可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過載波和微波通道，這也對電力系統(tǒng)保護(hù)起到非常重要的作用。光纖保護(hù)包含光纖的距離保護(hù)，光纖的方向保護(hù)、光纖的電流差動(dòng)保護(hù)、光纖命令的傳輸，這些對傳輸?shù)耐ǖ酪蟛煌９饩€距離的保護(hù)和光線方向的保護(hù)以及命令傳輸裝置是命令邏輯信號(hào)，所有的通信傳輸沒有對稱性的要求，在任何的通信通道都可以進(jìn)行工作，所以就完全可以在適應(yīng)任何的光纖自愈環(huán)網(wǎng)。光纖電流的差動(dòng)保護(hù)輸出是瞬時(shí)的電流數(shù)值和電流向量的虛部以及實(shí)部，在求制動(dòng)電流和動(dòng)作電流時(shí)應(yīng)在同一時(shí)間的兩端電流的向量和向量差，這就要求兩端采樣要同步。

總之，當(dāng)自動(dòng)保護(hù)裝置在自愈環(huán)或者另外的通道切換中傳輸時(shí)，必須確保收發(fā)路由在切換時(shí)前后保持一致，在切換時(shí)，發(fā)路由要同時(shí)切換，時(shí)間小于50ms，切換裝置保護(hù)時(shí)候會(huì)發(fā)出通道警告信號(hào)。

2 光纖應(yīng)用于繼電保護(hù)的高壓測量

繼電保護(hù)裝置需要測量電路的電壓和電流，使用TA、TV測量。光纖的測量實(shí)際上是簡單的將光纖和TA、TV連接保護(hù)裝置，這樣的測量可以最為有效的降低電磁波的干擾，避免測量信號(hào)發(fā)生偏差，保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。另外，在使用光線的變流器來代替電磁的TV、TA時(shí)，這種測量就沒有飽和現(xiàn)象的發(fā)生，可以更為準(zhǔn)確的反應(yīng)出發(fā)生故障時(shí)的電壓和電流，對于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更為有益，可以將大量的測量信息反饋到計(jì)算機(jī)進(jìn)行A/D，D/A的交換。其好處是提高計(jì)算精度和精準(zhǔn)度。

3 光纖作為繼電保護(hù)的信號(hào)通道

在長距離的光纖傳輸中，通過光線作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，實(shí)現(xiàn)光的傳遞，在適當(dāng)?shù)木嚯x加裝繼電保護(hù)裝置，成為傳統(tǒng)的光-電-光中繼器。光纖在目前是繼電保護(hù)中作為信號(hào)的通道，已經(jīng)有如下的應(yīng)用：

（1）電流縱差保護(hù)中的導(dǎo)引線;（2）繼電保護(hù)裝置的聯(lián)絡(luò)線;如高頻保護(hù)中，繼電保護(hù)載波機(jī)與控制室：微波保護(hù)中，保護(hù)裝置與發(fā)射塔之間幾十至幾百米距離的聯(lián)絡(luò)線。（3）變電站或控制室內(nèi)的繼電保護(hù)信號(hào)傳輸線。計(jì)算機(jī)之間的綜合保護(hù)，微機(jī)之間的測量與信息傳輸，還有各種自動(dòng)化設(shè)備，終端之間的數(shù)據(jù)信息傳輸。將光纖運(yùn)用到繼電保護(hù)中，能夠提高其抗干擾的能力，而且在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中更加精確，尤其是在短路電流中進(jìn)行縱插電流保護(hù)，因感應(yīng)電流和故障電壓造成的對通道設(shè)備的傷害，此方法是一個(gè)非常有效的辦法。所以，在研究光纖通信的繼電保護(hù)裝置應(yīng)用中，均是針對短線縱差保護(hù)作為研究方向的。另外，在短距離的使用光線縱差保護(hù)也避免了在超范圍誤動(dòng)和弧光電阻造成的問題。

4 光纖通信系統(tǒng)的復(fù)用在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

在短線的光纖通信中，復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用讓信號(hào)之間的傳輸更加穩(wěn)定，各種保護(hù)電流，信號(hào)的傳輸可以有效地分相比較和傳輸，跳閘，如果要提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性能，隨著電力系統(tǒng)光纖信息好的使用，各種基于繼電保護(hù)設(shè)施的光纖通信信號(hào)模擬或者數(shù)字傳輸都可以讓電壓或者電流的傳輸更加穩(wěn)定，并且都在長線傳輸電路上使用分相電流縱差保護(hù)技術(shù)，這種電流差動(dòng)保護(hù)是其他原理所不及的。

5 結(jié)語

光纖通訊的優(yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng)，另外就是傳送的速度快容量大?？垢蓴_可以應(yīng)用在繼電保護(hù)裝置中，確保設(shè)備裝置的安全和可靠，傳輸容量大的優(yōu)勢可以發(fā)展其他的保護(hù)方式，使新的保護(hù)原理發(fā)揮作用。

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