光纖通信技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

王玲 羅虎

光纖通信技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究

王玲 羅虎

通信系統(tǒng)技術(shù)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵，自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)與否，一般取決于通信系統(tǒng)的配置高低。光纖通信主要是由配電自動(dòng)化依靠通信手段，把命令指示發(fā)送至下方終端或機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行命令，控制中心同步把每個(gè)控制單位獲取的信息上傳。光纖通信因獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣大配電自動(dòng)化系統(tǒng)所應(yīng)用，本文重點(diǎn)研究光纖通信的起始發(fā)展，重在講解在配電系統(tǒng)中如何應(yīng)用光纖通信。

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化，對(duì)電力生產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)和配電自動(dòng)化運(yùn)行水平的提升具有重大影響。依照當(dāng)今建設(shè)步伐逐漸加快的情景下，電網(wǎng)安全運(yùn)行、長(zhǎng)期發(fā)展的基本前提是能夠建立安全、正確的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，配電自動(dòng)化有多種通信方式，最被廣泛使用的則是有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)的光纖通信，換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，在投資的性價(jià)比中，EPON方式性價(jià)比更高。文章細(xì)說(shuō)了光纖通信在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的使用，重點(diǎn)討論EPON在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用。

配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化系統(tǒng)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸通信技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理為一體的綜合信息管理系統(tǒng)被稱為配電自動(dòng)化系統(tǒng)。主要用于改善供電系統(tǒng)，使供電系統(tǒng)更具安全性、可靠性，進(jìn)而電能的質(zhì)量得到提高，從而使客戶有更好的政策，既能給予客戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)，又能給商家節(jié)省成本，努力做到全面自動(dòng)化，大大降低人工勞動(dòng)運(yùn)行的力度。

配電自動(dòng)化對(duì)通信的要求。由于配電自動(dòng)化具有大數(shù)量的終端，所以，擁有一個(gè)有效的通信網(wǎng)是配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的前提。開(kāi)閉所、柱上斷路器、配電變壓器是構(gòu)成配網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備。OLT端與ONU端進(jìn)行連接時(shí)對(duì)機(jī)房進(jìn)行占用，專門的電源配備以及維護(hù)人員是不需要的，例如光纖、光分支器等等是作為一部分無(wú)源光器件的其主要的形式。EPON的上行與下行帶寬都非常大，根據(jù)具體的需要來(lái)對(duì)帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分配，只需要增加少量的用戶和ONU數(shù)量進(jìn)行EPON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)升級(jí)時(shí)就能夠達(dá)到相應(yīng)的目的，非常方便并且非常經(jīng)濟(jì)。因此，通信系統(tǒng)必須具有以下要求，才能使配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、復(fù)雜程度和自動(dòng)化控制要求得到滿足：（1）穩(wěn)定性。得避免電磁干擾，在超級(jí)惡劣的環(huán)境下可以穩(wěn)定的工作。除此之外，必須備有應(yīng)急系統(tǒng)，用來(lái)防止線路停電時(shí)，不耽誤通信系統(tǒng)工作。（2）全能通信。遙控、遙測(cè)功能是配電自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能，所以要嚴(yán)格確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)的全能通信能力。（3）搜索量大。配點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)不僅僅有大量的數(shù)據(jù)傳輸量，還要即使進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，所以在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的網(wǎng)址搜索量一定要足夠大。

光纖通信在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。 光纖、衛(wèi)星和無(wú)線通信作為現(xiàn)代通信網(wǎng)的三大支柱，占據(jù)著生活中的通信網(wǎng)絡(luò)。主體地位是通過(guò)其具備的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)的光纖通信。EPON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三方面：其一，傳送的距離遠(yuǎn)，20公里左右都可到達(dá)，而且穩(wěn)定性高，消耗能源低。其二，頻率廣、其信息的容量大，有著非常強(qiáng)大的多業(yè)務(wù)接入能力。其三，節(jié)省光纖資源，并且其靈活性大，多點(diǎn)失效可抗性，安全可靠性好，可以減少相應(yīng)的擔(dān)心。單點(diǎn)或者各種故障，是不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行；其帶寬分配靈活，保證性非常好的服務(wù)。樹(shù)型、星型、總線型、混合型、冗余型等都是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適合配電網(wǎng)的樹(shù)形或總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在太網(wǎng)基本MAC協(xié)議基礎(chǔ)上的，可以和其他的設(shè)備進(jìn)行相對(duì)容易的集成或者互聯(lián)。它的使用壽命長(zhǎng)，工程施工、維護(hù)等都具有方便性。

光纖通信在配電系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)傳統(tǒng)的電路運(yùn)輸，先是通過(guò)變電站，然后到主控中心的光纖再進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送。再發(fā)展，光纖傳輸?shù)闹饕绞绞前褦?shù)字轉(zhuǎn)換成音頻帶，利用MODEM來(lái)進(jìn)行?，F(xiàn)如今，租用專門光纖來(lái)輸送信息成為配電網(wǎng)主要運(yùn)用的方式，在一根光纖上可輸送電話、視頻等多種數(shù)據(jù)，這種工作方式被稱為綜合接入通信，綜合通信方便的很多工作系統(tǒng)的輸送業(yè)務(wù)。

光纖通信在輸電線路保護(hù)上的應(yīng)用。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在輸送電和信息是，系統(tǒng)必須要有出現(xiàn)問(wèn)題可快速解除的能力，以確保防止繼電保護(hù)拒動(dòng)發(fā)生。作為穩(wěn)定電網(wǎng)的一道防線，也在全線運(yùn)輸流暢，保護(hù)高壓電網(wǎng)安全工作中起重要作用。通道作為維系高壓線路縱聯(lián)正常工作的重要工具，能夠快速清晰判斷出故障問(wèn)題，主要是通過(guò)線路最末兩端的保護(hù)裝置，進(jìn)行信息交換，來(lái)獲取故障信息。主要表現(xiàn)為：當(dāng)故障出現(xiàn)在區(qū)外時(shí)，不運(yùn)作；故障出現(xiàn)在區(qū)內(nèi)時(shí)，迅速運(yùn)作，斬除故障。

光纖通訊在電網(wǎng)中的發(fā)展趨勢(shì)。 光纖和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的速度非常之迅猛，也在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中被充分的運(yùn)用，漸漸成為了網(wǎng)絡(luò)通信變電站的不二選擇。輸送方式主要是靠數(shù)字訊息來(lái)傳遞信號(hào)，以光纖作為主要傳遞介質(zhì)。而當(dāng)今時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)是智能化變電站，主要是由自動(dòng)化變電站所延伸出來(lái)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站，也就是通過(guò)信息獲取、輸送、整合等來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)形當(dāng)中就提高的光線通訊的質(zhì)量。當(dāng)下，建設(shè)智能變電站仍在發(fā)展，智能化光纖運(yùn)輸器、機(jī)器狀態(tài)等作為重點(diǎn)研究對(duì)象，伴隨著技術(shù)的飛速發(fā)展和成熟，在不久的將來(lái)EPON會(huì)被充分的利用。

光纖通信在調(diào)度自動(dòng)化中的其他用途。它不單表現(xiàn)在信息自動(dòng)化，要完全實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化還需更多的系統(tǒng)來(lái)配合，主要為視頻監(jiān)控等，但其中光纖為重要部分。

調(diào)度自動(dòng)化對(duì)光纖通信傳輸性能的要求

如果將傳統(tǒng)的調(diào)度轉(zhuǎn)變成自動(dòng)化調(diào)度，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)重要問(wèn)題，就是，信息的準(zhǔn)確性是否可以得到保證，而保證信息準(zhǔn)確性的同時(shí)，是否會(huì)降低信息安全性，加大運(yùn)輸成本。所以，為防止調(diào)度自動(dòng)化有偏差，深入對(duì)及時(shí)輸送信息和確保信息準(zhǔn)確，是重要前提。廣泛應(yīng)用光纖通信技術(shù)，既改善不被電磁干擾的問(wèn)題，還大大升高了信息傳輸?shù)姆€(wěn)定程度，都達(dá)到調(diào)度自動(dòng)化的要求。而且還可以良好的控制信號(hào)的傳送，提高信息的真實(shí)性，彌補(bǔ)信息在傳送過(guò)程中或到終端后有偏差，確保其每個(gè)環(huán)節(jié)都能穩(wěn)定有效。安全快速的光纖通信，卻對(duì)技術(shù)要求非常嚴(yán)格，在確保信息的情況下長(zhǎng)距離輸送后必須能夠精準(zhǔn)，EPON技術(shù)并不需要專業(yè)管理人員監(jiān)控來(lái)管理信息輸送問(wèn)題?，F(xiàn)代化設(shè)備及管理為一體的綜合信息管理系統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)將解決這一問(wèn)題。

在以通信技術(shù)為主體的當(dāng)今時(shí)代，光纖通信作為最重要、最不可缺少的組成成分，占據(jù)著我們整個(gè)電力生產(chǎn)生活中，也嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)穩(wěn)定與安全。光纖作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)介質(zhì)，傳送著大量信息。電力系統(tǒng)的運(yùn)作與發(fā)展影響著電力自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)輔助著工作人員對(duì)信息的操控與指揮，是最重要的工具。光纖通信在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，有效的提高了傳輸信息的容量、數(shù)據(jù)的傳送速度以及信息輸送的真實(shí)性。因此，電網(wǎng)的穩(wěn)定才能有所保證。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)張家界供電公司）