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中国电业【2020年第7期】

  • ID:271850
  • 浏览:4357
  • 学科:产业经济
  • 更新时间:2020-07-17 15:16:34
  • 期刊: 中国电业
内容简介
《中国电业》杂志创办于1950年,是全国电力行业创办时间最早、覆盖面最广、影响最大的杂志。杂志以多种形式准确、及时、深刻地反映电力工业的改革和发展,以深度调查和理论探讨形成独到风格,在国际国内及电力行业内外都有较大影响,在电力媒体中长期处于领军位置。

研究光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

2020-07-17 15:27:56 产业经济 徐永相
资料简介

摘要:电力调度自动化对通信的要求很高,为适应这一要求,需要引入光纤通信技术,光纤通信技术的应用,能极大的提高通信效率,保证通信质量,为电网及其通信系统未来发展提供可靠技术支持。

研究光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用

徐永相

国网河北省电力有限公司故城县供电分公司 河北衡水 253800

摘要:电力调度自动化对通信的要求很高,为适应这一要求,需要引入光纤通信技术,光纤通信技术的应用,能极大的提高通信效率,保证通信质量,为电网及其通信系统未来发展提供可靠技术支持。

关键词:光纤通信技术;电力系统调度自动化;应用

引言

在人们对电力的需求越来越高的背景下,为了保证电力的稳定供应,就要重视对于变电站调度的自动化建设工作。因此,主要研究了电力系统自动化建设过程中光纤通信技术的具体应用问题。以光纤通信技术的优点作为切入点,详细说明了在实际的电力调动自动化改造过程中,光纤通信技术带来的帮助。

1光纤通信技术简介

光纤通信技术就是以光纤作为传输的介质,在两个不同的地点之间建立起信息的高速传递的一种通信方式。光纤的主要材料是纤芯,外表包裹着包层与涂层,光纤的直径一般只有几微米,利用纤芯的折射率与包层折射率不同这一特点,令光信号在纤芯内形成完全反射,也就是光信号的传播。而最外面的涂层则主要负责提高光纤线缆的韧性,对于光纤线缆起到保护作用。当要开始进行信息传输时,首先在发送端将想要传输的信息转变为电信号,然后将电信号调制到激光发射器所发出的光束上,光束的强度根据电信号频率的变化而发生变化,最后在接收端根据光束前度的变化情况将光信号复原为原始的电信号,最终完成信号传输工作。

2光纤通信技术优点

2.1 较高的抗电磁干扰能力

石英是制作纤芯的主要材质,这种材质抵抗干扰的能力十分出众,而且质地相对坚韧,不易损坏,同时石英还具备了很强的绝缘性。这些特点使得由石英制作而成的光纤具备了抵御外界环境中电磁干扰的能力。无论是地球大气电离层变化所产生的磁场波动还是人类日常生活中产生的电磁扰动,都不会对光纤产生实质上的影响。即便是在某些特殊的情况下出现了一定量的电磁波泄漏,这些泄漏的电磁波也不会对整个光纤通信网络产生影响。这种优秀的抗干扰能力满足了人们对于信息传输稳定性的需求,因此光纤通信技术得以被广泛应用。

2.2 传输容量大

随着信息全球化的不断深入,人们对于信息传输的速度以及准确率有了越来越高的要求,光纤通信技术的出现很好地满足了人们这方面的需要。与传统的利用电缆进行信息传输的方式相比,光纤这种新兴的通信技术可以有效拓宽信号频带,并且大大增加了负载的范围。这是由于石英材质的纤芯具有体积小、重量轻、材质损耗量低等特点,能够有效减少外部环境因素对于信号的影响。此外,由于光纤通信技术允许在信号传递的过程中建立多个中继站,因此其网络架设的灵活性大大增加,同时也大幅度降低了信息传输的成本。

2.3 保密性优越

光纤的内部结构非常的特殊,借助于光在其内部的不断折射来完成信号的传递工作,在进行传输的过程中如果出现了被遗漏的光信号,可以通过在光纤外部包裹的不透明包层进行充分的吸收,很难利用其他设备来获取这些遗漏的光信号。与传统的电波传输进行比较,这种以光作为传播媒介的信息传递方式更难被监听到,能够在最大程度上保证传输数据的安全性。这对于一些关键部门的信息传递工作有着非常重要的意义。

2.4 材料充足

传统的信号传递都是通过电缆来进行的,而制作电缆需要用到大量的铜,对于金属资源的依赖导致了无法降低电缆的制作成本。而光纤线缆中主要的成分是石英,即二氧化硅,这种材质在我国的储量非常的丰富,因此光纤线缆的制作成本与传统的电缆相比具有很大的优势,这也是光纤通信网络得以迅速普及的一个主要原因。

3电力系统调度自动化中光纤通信技术的应用

3.1电力系统运行调度的有效性维护

电力系统的稳定性与安全性是保证电力系统顺利运行的基础,因此就需要在自动化的电力调度系统中运用可行的技术,提高信息传输效率与信息采集效率。目前智能化是自动化电网系统调度的主要趋势,通过计算机将光纤网络以环形和树形的方式结合,既实现了光纤网络之间的有效对接,也实现了数据信息的高效传输。一般情况下,电力系统设计使用的是双光纤环路网,此设计可以有效防止光纤设备出现崩溃,而致使通讯系统出现异常运营情况。但是再好的传输介质也可能出现故障的时候,但是光纤系统具有自愈的功能,如果在运营过程中真的出现特殊情况,收发器可以自愈故障,重新产生光纤路径,以此保证了电网系统的正常运行与机电设备的安全性。

3.2有效保护输电线路

保证电网的稳定性,对现如今高科技智能时代人们的需求具有十分重要的意义。因此保护继电器就显得尤为重要,如果电力系统发生故障,不及时的维修将会产生大规模瘫痪的电网系统,通过智能手段的解决,将大大提高问题解决的时效性。另外,电网保护的一个重要组成部分纵联保护对输电线路稳定性的维护也有着不可替代的意义。在输电线路产生故障的情况下,处于高压线路两端的保护系统,可以及时交换故障信息,并且判断是在限度之内还是限度之外的区域产生的故障并进行及时反馈,有效保证了问题解决的时效性。如果判断故障结果在区域外则不会对系统进行任何操作,但是如果判断故障在区域内则会对此区域内的线路启动联动保护的机制,将故障区域的线路及时切除,保证了传输过程中光纤通信的抗干扰性和高传输性,有效保护了电力系统的电流差动。

3.3电力系统调度自动化的具体应用

1)供电单位整体调度通信网络概况。某电力公司一共有8所变电站,这8所变电站电压强度不同,其中35KV的有2所,110KV的有6所,在该大型供电公司内部,通信网络是由两个不同形态的光纤通信系统组成,这两个光纤通信系统分别为:树型光纤通信系统和环形光纤通信系统,公司中心变电站和其他7个变电站以及公司的调动中心一起构成了一个环状型网络结构,不管是哪个变电站,通信的主要方式都是光缆和光端机。2)光纤通道的配置方式。在供电环路上,可能会遇到节点较多的情况,为了防止光缆和光端设备出现故障最终造成整个供电系统的中断,所以在调整电力系统的过程中应用了双光纤环路自愈网,同时在环网的每个站点安装光纤收发器。该供电公司的供电系统中主要应用了12芯光缆,如果没有记为特殊的情况,综合信息通道只选择2芯光缆,这样一来,在一个光缆线中就形成了A、B两个相互独立的通信环网,A环和B环主要用于传输不同形式的通信报文。A环和B环发出信息,光端设备会选择接收其中一个环路的信号将其传送给RTU。3)光纤通信在输电线路保护上的应用。本文涉及的大型供电公司的主要服务对象是煤矿,为了保证煤矿日常工作的稳定和安全,要求电网必须具有极高的可靠性和安全性,对于电网系统的继电保护要求也极高。为了防止煤矿系统出现事故,系统一旦出现故障,应第一时间切除相应的电路,为高压电网的稳定运行保驾护航。在电网系统的高压线路部分,设置纵联保护,这样做的目的是以通道为基础,对线路两端保护装置故障信息进行对比,然后客观判断故障所在位置,保证可及时采取合理的故障处理方法对其进行处理。

结束语

光纤通信是新型高质量通信技术,与其它通信技术相比,有着很多优势特点,是现阶段最重要的通信技术。电力调度以实现自动化为主要发展目标,在这一改造和实现的过程中,通信技术至关重要,在电力调度自动化改造实践中引入光纤通信已经是必然趋势。

参考文献

[1]毛杰,由欣,王仁才.光纤通信在电力调度自动化中的应用探究[J].数字通信世界,2019(06):72.

[2]龙洋,张园田.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].数字通信世界,2019(06):174.

[3]王卓斌.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(07):27.

[4]楼纬.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用[J].数字通信世界,2019(01):199.