日照光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，光纖通訊迅速提高的前提下，自動化系統(tǒng)對其的運用也在不斷的加深，下面是小編搜集整理的一篇探究光纖通信技術(shù)應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。

【摘 要】本文闡述了光纖通信技術(shù)在電力調(diào)度自動化應(yīng)用中的重要性，然后對光纖在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用進行分析，最后分析了光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢。

1、光纖通信技術(shù)的概念、組成和特點

1.1 光纖通信的概念

光纖通信是利用光波作載波，以光纖作為傳輸媒質(zhì)將信息從一處傳至另一處的通信方式。光纖由纖芯，包層和涂層組成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細;中間層稱為包層，通過纖芯和包層的折射率不同，從而實現(xiàn)光信號在纖芯內(nèi)的全反射也就是光信號的傳輸;涂層的作用就是增加光纖的韌性保護光纖。

光纖通信的原理是：在發(fā)送端首先把要傳送的信息(如話音)變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的光束上，使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去;在接收端，檢測器收到光信號把它變成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信號。

1.2 光纖的機構(gòu)組成

就光纖通信技術(shù)本身來說，應(yīng)該包括以下幾個主要部分：光纖光纜技術(shù)、光交換技術(shù)傳輸技術(shù)、光有源器件、光無源器件以及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：①信號的發(fā)射②信號的合波③信號的傳輸和放大④信號的分離⑤信號的接收。

1.3 光纖的特點

①頻帶極寬，通信容量大。②損耗低，中繼距離長。③抗電磁干擾能力強。除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富，成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點，其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進行工業(yè)監(jiān)測、控制，且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。

2、光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化應(yīng)用中的重要性

在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中加強光纖通信技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的作用。不僅能有效應(yīng)付目前電力通信系統(tǒng)日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需要，而且能有效的提升信息的傳輸量和信息傳輸?shù)倪m時性和安全性，對于服務(wù)的對象范圍比較廣，例如發(fā)電廠，供電局，變電站等。且光纖通信技術(shù)具有更高的可靠性、靈活性和抗沖擊能力等，能夠滿足電力系統(tǒng)調(diào)度自動化更高的要求。從而更好地適應(yīng)當前電力系統(tǒng)對通信的需要，以更好地為廣大電力客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3、通信規(guī)約

在目前，電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)以下有三類比較流行的通信規(guī)約：

1)循環(huán)式規(guī)約如：CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按時間順序不斷循環(huán)自發(fā)的向后臺進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的回報，后臺自動進行接收。

2)應(yīng)答式規(guī)約如：Modbus、u4F、SC1801。一般是以后臺為主，一次向現(xiàn)場發(fā)出查詢命令，以命令進行信息串長度可變的回答。

3)對等式規(guī)約。

4、在調(diào)度自動化中，光纖通信的運用

隨著供電可靠性的不斷提高，電力系統(tǒng)的各項信息都需要進行可靠穩(wěn)定的傳輸，這是對電力系統(tǒng)通信有了更進一步的要求。構(gòu)建能夠承載各項綜合業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了發(fā)展電力系統(tǒng)的必然趨勢，光纖技術(shù)也成為組成電網(wǎng)的重要手段之一和發(fā)展的關(guān)鍵因素。

目前，在調(diào)度自動化中，光纖傳輸技術(shù)在調(diào)度自動化中的應(yīng)用和實施有以下幾個方面：

(1)電力系統(tǒng)主要是由發(fā)電廠、輸變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等共同組成。而在系統(tǒng)中，信息的采集和傳輸是其正常運行的關(guān)鍵因素，因此光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網(wǎng)方式極其靈活，大致分為樹形、星型、鏈型、網(wǎng)狀、環(huán)狀等。按照智能電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)的特點，光纖網(wǎng)通常采用環(huán)型網(wǎng)或者樹型環(huán)型相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，并通過與計算機的連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。

由于環(huán)路節(jié)點較多，為防止光纜設(shè)備故障、通訊中斷等通信事故出現(xiàn)，大多數(shù)企業(yè)采用雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)，并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發(fā)器。當光纜出現(xiàn)故障時，斷點兩側(cè)的光纖設(shè)備通過雙環(huán)路切換器構(gòu)成新的光纖路徑，實現(xiàn)自愈功能，為電網(wǎng)的運行調(diào)度和繼電保護系統(tǒng)保駕護航。

(2)某單位在供電區(qū)域內(nèi)設(shè)立供電所變電站共有29個站點，在每個站點之間都采用光纜和光端機來開展通信業(yè)務(wù)，并且在調(diào)度自動化中使用智能的PMC設(shè)備接入實時數(shù)據(jù)和語音。在現(xiàn)階段的通信中，光纖通信承擔(dān)了整個單位的網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度自動化聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控的視頻以及遠程信息業(yè)務(wù)等重要方面。有效地解決了通信容量以及質(zhì)量上的問題，為城市的現(xiàn)代化信息化標準化發(fā)展建設(shè)打下了可靠的基礎(chǔ)。

(3)在輸電線路的保護方面，光纖通信也有著重要的運用。由于現(xiàn)階段各單位對電網(wǎng)可靠性不斷的提出更高的要求，在這種發(fā)展的前提下對輸電線保護的要求也隨之提高，側(cè)重點也發(fā)生了改變。在系統(tǒng)發(fā)生故障時要迅速的切除，不能夠發(fā)生保護不當?shù)那闆r。因此在對保證電網(wǎng)的`穩(wěn)定運行的工作中，對電網(wǎng)的保護起到了舉足輕重作用，是對電網(wǎng)穩(wěn)定的一項重要保證。保護好傳輸?shù)耐ǖ溃瑢收闲畔⑦M行判別找出故障發(fā)生在哪個環(huán)節(jié)，從而使裝置更好的受到保護。在區(qū)外故障發(fā)生時按兵不動，在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時迅速進行故障的排除。利用光纖通道的特點，為電流的保護的應(yīng)用提供強有力的技術(shù)保證。

(4)當通信環(huán)路上有較多的節(jié)點時，為了預(yù)防光纜或者光端機等設(shè)備發(fā)生故障致使通信被中斷，就要進行有效的光纖通道配置方式。許多單位在這個問題上都運用了雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng)的技術(shù)，在環(huán)網(wǎng)上的每一個站點都配置能夠具有自愈功能以及能夠自動切換的光纖收發(fā)器。一般情況之下，在使用12芯的光纜時，只有其中的兩個芯用來作綜合信息的運輸通道，因此也就組成了兩個獨立的通信環(huán)網(wǎng)。

當分站接到兩份通信報文時，光端設(shè)備就只選其中的一個信號傳送給RTU。當光纜發(fā)生了故障的時候，兩側(cè)的光端就只能夠接受到一個信息，在一段時間后切換控制器就會自動的把接受的信號切換到另外一個發(fā)送端，形成一個新的循環(huán)構(gòu)成新的路徑，使光纖環(huán)路的自愈功能得以實現(xiàn)。除此之外，光纖通信還有許多種通訊方式，組網(wǎng)方式靈活構(gòu)架多種多樣，能組成各類拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)調(diào)度自動化的特點。光纖網(wǎng)要與局域網(wǎng)連接，組成環(huán)形網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效共享。

(5)在其他方面的用途。調(diào)度自動化的建設(shè)不僅僅是綜合信息傳達的自動化還要在其他的通信系統(tǒng)上對其進行輔助，共同建設(shè)調(diào)度自動化。因此光纖通信在視頻監(jiān)測、直統(tǒng)電話、預(yù)防系統(tǒng)等方面起到了至關(guān)重要的作用，是通信的一個重要環(huán)節(jié)。

5、光纖通信的發(fā)展趨勢

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，光纖通訊迅速提高的前提下，自動化系統(tǒng)對其的運用也在不斷的加深。隨著社會不斷的進步，人們需求的不斷增加，智能化變電站成為了發(fā)展的必然趨勢，是對光纖更高一個層次的要求。智能變電站是信息采集、傳輸、處理、輸出等全程實現(xiàn)數(shù)字化的變電站，是變電站自動化技術(shù)發(fā)展的延伸。

目前，智能變電站的主要技術(shù)特征有以下幾點：自動化的運行管理系統(tǒng)以及標準的通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備等技術(shù)。智能變電站是變電站自動化和地理信息系統(tǒng)等各項技術(shù)的融合和兼并，其發(fā)展建設(shè)工作正處于起步階段，工作的重點集中在開關(guān)設(shè)備、檢測設(shè)備以及光纖傳感器等方面，現(xiàn)階段還不能夠大范圍地進行推廣和運用。

6、結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)的發(fā)展也是迅猛的，將電力通信的質(zhì)量和速度大大提高。光纖通信在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的廣泛應(yīng)用滿足了對傳輸信息多方面要求，實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行的可靠性，安全性，保證了電網(wǎng)生產(chǎn)的安全經(jīng)濟運行，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。光傳輸組網(wǎng)新技術(shù)的不斷應(yīng)用，加速了我國堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)，將成為的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的必然選擇。