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试析光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

2019-09-10赵伟英

中国电气工程学报 2019年25期
关键词:调度自动化光纤通信技术电力系统

赵伟英

【摘要】社会科技的快速发展,使人们的生活和工作发生巨大改变,人们对网络的依赖程度逐渐提高。所谓光纤融通新技术主要是指利用光波传导信息的载体,将光纤作为信息传播的媒介,是一种全新的通信方式。其优点是传输速度快、耗能低、抗电磁干扰能力强等,在我国诸多领域内都得到了广泛的推广与应用,为我们的日常生活带来了很多便利。为了进一步提升光纤通信技术能力,要重视对其现状与发展趋势的研究,以促进我国通信事业的大发展。

【关键词】光纤通信技术;电力系统;调度自动化

1.1通信容量较大

光纤通信技术具有较大的信息容量,主要是因为光纤具有比金属电缆线更为宽阔的输送渠道。在通信内部的管线中,通常具有密波与粗波两种波长,在对实粗波进行应用时,可以反复在相同的光纤中输送不同的16个波长,换种说法就是可将光纤工作的实质性理解为使用一个光纤就能完成16条线路输电业务。当光纤传输的波长频道为密集波时,需要很多波长一起进行传输,但每个波长传输的速度都等同于粗波传输速度的几十倍左右。

1.2抗干扰能力较强

在光线通信中石英属于基础的材料,石英并不是金属性物质,反而具有很强的绝缘性,自然界的一些现象都不会对此种原料造成任何影响,影响因素包括雷电等活跃性活动,并且自然现象的干扰因素也不会对其的应用效果造成一定的影响,比如说电力系统附近的高压设备、铁路附近的电气化馈电线等工业实质电器,就算内部的电器发生不良的波动,也不会对光纤通信悉尼的传播信号造成影响。光纤自身虽具有良好的抗扰技能,但技术人员为提高其的抗扰能力,应该有选择性的将其与电力导体及高压输电线进行合理的融入,以构建出复合型光缆线路,从而实现其抗干扰能力有效提高。

1.3损耗较小

一般使用的石英光纤损耗度通常都小于20dB/km,相比较其他的传输技术损耗度明显较低。此种耗损度可以跨越更大且无中继的传输距离,以此在实施长距离传输信息的同时,可以最大化降低中继站量的建设,以此降低电力系统调度自动化的成本与复杂性,可促使其的稳定性的有效提高。

1.4丰富化的原材料

我国对于金属资源具有很高的需求量,通常传统电缆线耗费金属资源数量很大,而石英作为光纤的原材料,石英又称之为二氧化硅,它具有极其丰富资源储存量。所以,利用光纤通信代替以往的铜线形式可以最大化的节约金属材料。

1.5有较强的保密性能

在电波传输的过程中会遇到电磁能量向外扩散而导致的电磁波泄露的现象,很多电子设备都存在着电磁泄露的问题,只是它们的电磁泄露程度不同罢了,这些都是无法摆脱的电磁现象。电磁泄露很有可能会使这些电子设备所含有的信息泄露出去,使信息安全无法得到保障,给需要信息保密的人们带来了威胁。而光纤传输的光波不能跑出光纤以外,它所发射出的光信号一直处于光波导结构中无法偏离,因此不容易被窃听,提高了传播信号的保密性。

1.6安全性能很好

在无线电波传输过程中,电磁波的泄漏是不可避免的,电磁波的泄漏会降低信号的安全性。在严重的情况下,信号可能被盗。光纤技术可用将信息限制于光线中。即使在泄漏的情况下,光纤护套也可以吸收信号,从而避免信号被盗。然而,在实际的构造过程中,可能存在具有不等数量的光缆封装的光纤,并且由于光纤外壳的作用,它们之间不存在信息干扰问题。光缆的传输损耗相对较低,与现有的传输介质相比,光纤的损耗最低,因此将光纤用于长距离传输更为合理。随着社会经济的发展,人们对信息传输的要求也越来越高,信息传输距离越来越大,导致传输损耗增加。减少损失已成为信息传输过程中非常重要的任务。

2.1有效维护电力系统运行调度

电力系统的组成部分主要有:①发电厂;②输变电系统;③配电系统等组合而成。在电力系统中,保持系统正常运行的主要关键是信息的采集和信息的传输,这也说明,电力系统中需要光纤通信技术发挥更为主要的作用。双光纤具有极其灵活的组网方式,其主要分为几个类型:①网状;②环状;③链型;④星型;⑤树形等。现代化电网配电自动化系统都具有智能的功能,所以主要采用树型和环型结合的网络作为光纤网,再根据计算机功能进行有效连接,继而将资源进行传输和共享。其中,由于有较多环路节点的原因,要有效避免出现光缆设备故障和通讯异常等问题,很多单位都应用了双光纤环路自愈网来避免,并配置了多功能的光纤收发器,其能具有自动切换和自愈的作用。如果出现光缆故障,通过收发器的自愈功能来形成新的光纤路径,为电网的正常运行和继电保护提供有效作用。

2.2输电线路的有效保护

供电能对人们的生活和工作产生直接影响,而供电单位也是一个单独的重要部门,随着人们对电网可靠性的要求越来越高,继电保护也成为供电单位最为重视的环节。当电力系统在产生系统故障时,系统必须在智能化的操作下及时做出动作,将问题尽快切除,并在第一时间将故障清除,避免出现其他问题,而继电保护的拒动发生更是需要坚决避免的。电网保护的另外一种方式是纵联保护,它的保护作用能对高压电网的正常运行带来直接关系。当发现故障时,高压线路纵联保护两端的保护设备能够有效的实现交换故障信息,并能快速检测出该故障是属于线路本身还是区外原因所致,并能根据检测的故障结果自动化实现不同的处理方法。如果故障属于区外,则不需进行动作,如果检测出是区内故障,则可以及时采取保护作用,对故障进行切除。同时,光纤的抗干扰性功能良好,并具有较大的容量,可以为电流差动保护的应用提供有力的技术支撑。

2.3合理配置光纤通道

随着日益上升的电力通信需求量,对供电系统的稳定性和可靠性都具有更高的要求,电力信息的传输中介要求能够更稳定、更安全、更可靠。与此同时,光纤技术正在不断完善和提升技术指标,不仅能够满足社会的需求,还得到了大家的一致认可。所以,为了避免部分环路出现较多故障,需要合理设置光纤通道,才能真正保证光纤通信的流畅性。当前,部分电力企业采用的方式是双光纤环路自愈网模式,因此,环网上的所有站都设置有相应的光纤收发器,以便有效自愈和灵活的进行切换。在实践过程中,采用十二芯的光缆进行通信环网A、B的构建,以保证他们的独立性,从而使所有站都可以接收到来自上述两个环网的信息。同时,主站发送信息是通过串行口,以便两个环网的信息能同时发送,而A、B两个环网的信息在接收时,需要设置对应的串行口。

光纤通信技术具有较大的传输容量、较快的传输速度,因此能够更好地帮助电力系统实现调度自动化。使用光纤通信技术,一方面能够对电网的网络结构进行优化,还可以大大减少人力损耗,准确地对电网的运行进行管理,使供电可靠性提升。

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