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光纖通信在現(xiàn)代電網(wǎng)自動化的應用
光纖通信在現(xiàn)代電網(wǎng)自動化的應用【1】
摘要:自動化現(xiàn)有的電力系統(tǒng)整合了監(jiān)測運行、辨析及定位精準的故障點。
現(xiàn)代進展中的自動電網(wǎng)可傳輸各時段的信息,自動電網(wǎng)不可缺失光纖通信。
作為傳輸路徑,光纖通信正被接納并予以推廣,日漸變成了主導。
文章對光纖通信在現(xiàn)代電網(wǎng)自動化中的應用進行了分析。
關(guān)鍵詞:光纖通信;現(xiàn)代電網(wǎng);自動化;電力系統(tǒng);電力故障 文獻標識碼:A
技術(shù)在快速進展,網(wǎng)絡技術(shù)日漸被更新且融匯于平日供電之中。
現(xiàn)代電網(wǎng)增設了光纖路徑內(nèi)的常態(tài)通信,這是由于光導纖維縮減了耗費的購進成本,自動化創(chuàng)設了環(huán)網(wǎng)覆蓋的數(shù)據(jù)通信。
自動狀態(tài)下的電網(wǎng)調(diào)度含有現(xiàn)場布設了測控必備的遠程裝置,以此來搜集信息、傳遞語音類的網(wǎng)內(nèi)信號、制備并調(diào)配圖像及視頻。
經(jīng)由調(diào)度中心隨時即可解析信息,便于各時段的電網(wǎng)查驗、自動化的調(diào)控。
提升自動化現(xiàn)存的電網(wǎng)水準,不斷著手去改進現(xiàn)代狀態(tài)的光纖通信,解析日常的通信運用。
1 自動化新式的光纖通信
相比模擬通信,光纖通信依托于構(gòu)建起來的數(shù)字通道,它擁有本體的多樣優(yōu)勢。
例如:光纖通信增添了敏銳的辨析特性,傳輸更為可靠且優(yōu)質(zhì);可抵抗外在的多樣干擾,可被布設于惡劣狀態(tài)的環(huán)境之內(nèi);光纖支撐了更多樣的現(xiàn)有業(yè)務且整合了細化的多類組網(wǎng)框架。
從進展的總趨向看,自動化態(tài)勢的現(xiàn)存電網(wǎng)多布設了10kV特定線路。
受到多重影響,針對于電磁兼容設定出來的自動運轉(zhuǎn)仍沒能擬定可查驗的統(tǒng)一指標,設備運轉(zhuǎn)也缺失了必備的指引。
這種狀態(tài)之下,低壓側(cè)沒能獲取最優(yōu)的日常環(huán)境,也提升了構(gòu)建通信網(wǎng)預設的多樣要求。
由此可見,傳輸介質(zhì)最適宜篩選光纖,光纖材質(zhì)特有的網(wǎng)絡構(gòu)架更契合了現(xiàn)今態(tài)勢的總體需要。
設定構(gòu)架體系時,自動化電網(wǎng)含有概要的三層:主站、對應布設的子站、網(wǎng)內(nèi)的饋線端。
針對于差異規(guī)模,主站這一層融匯了本體的主站、附帶的區(qū)域站。
為增添安全性,可設定以太網(wǎng)特有的光纖傳輸,并以此來構(gòu)建方案。
從可靠性著眼,可選的布設形狀含有單一環(huán)形、星形以及樹形、自愈特性的雙重光纖。
在這之中,饋線及子站常規(guī)的彼此互通可以統(tǒng)一予以調(diào)配。
傳輸采納了光纖主導,輔助為電力線這類的載波傳輸及雙絞線。
構(gòu)建某區(qū)段這類網(wǎng)絡要增設內(nèi)在的雙絞線,現(xiàn)場總線銜接著FTU、干線及對應的支線。
光纖通信擁有了高速優(yōu)勢,子站及主站隨時即可接納信息。
轉(zhuǎn)發(fā)某信息也依循了設定好的集中路徑,饋線借助于光纖以便通信。
干線可轉(zhuǎn)發(fā)集中狀態(tài)的若干信息,饋線依托了光纖來互通信息。
若篩選了光纖構(gòu)建的環(huán)網(wǎng)或以太網(wǎng),則應衡量如何去妥善選取,考慮耗費的金額。
現(xiàn)有多類設備仍依循了異步串口特有的常態(tài)流程以便傳遞數(shù)據(jù),業(yè)務接入也采納了這類途徑。
考慮到遞增態(tài)勢下的網(wǎng)內(nèi)容量,電網(wǎng)進展表現(xiàn)出來的現(xiàn)今趨向仍為以太網(wǎng)。
依循這種思路,要側(cè)重設定日常流程內(nèi)的并行傳輸,注重了傳輸中的非對稱特性。
以太網(wǎng)架構(gòu)內(nèi)的傳輸契合了異步數(shù)據(jù)本體的新特性,數(shù)據(jù)接入設定了彼此可轉(zhuǎn)換的直接傳輸,實現(xiàn)新穎技術(shù)依托于這種關(guān)鍵點。
2 現(xiàn)有的通信狀態(tài)
光纖通信可采納的技術(shù)含有多類,電網(wǎng)通信應被看成主導。
城區(qū)在快速進展,自動化態(tài)勢的通信網(wǎng)要快速構(gòu)建起來,增添構(gòu)建之中的足夠投入。
運行的常態(tài)監(jiān)測、精準辨析突發(fā)故障、隔離某些凸顯的故障,這些都供應了平常通信更完備的保障。
自動傳輸依托于自動化電網(wǎng),可選取無線擴頻、電力載波及雙絞線。
然而常用這類網(wǎng)絡很易被干擾,針對于覆蓋較廣的現(xiàn)存城區(qū)沒能予以普及。
城區(qū)布設了交錯狀態(tài)的復雜電網(wǎng),組網(wǎng)模式易受地形干擾從而縮減了雷擊的抵抗。
但是與此同時,自動化日漸深化,光器件及架設的光纜縮減了原有的設定價格。
這種態(tài)勢下的光纖通信凸顯了本體的獨特優(yōu)勢,成為主導的通信路徑。
電網(wǎng)布設了城區(qū)內(nèi)較多的采集點,但傳輸路徑內(nèi)的數(shù)據(jù)總量并不是很大,沒能專門增設機房用作平常的采集。
電網(wǎng)環(huán)境顯現(xiàn)了惡劣的狀態(tài),設定了較高的外溫要求。
電磁波干擾著電力線,這種疑難尤為凸顯。
電網(wǎng)數(shù)據(jù)應能確認是可靠的,但受到構(gòu)建起來的拓撲局限,現(xiàn)存網(wǎng)絡多銜接了交錯鏈路,鏈路網(wǎng)絡有著不佳的安全屬性且暗藏多樣隱患。
這是因為,若某一路由遇有突發(fā)故障,那么總體也將癱瘓,帶來通信中斷。
電力載波憑借于架空線及電纜,增設了屏蔽層。
在這一層級內(nèi),耦合器設定了收發(fā)裝置。
載波通訊可用作調(diào)配某一區(qū)段內(nèi)的信息,且可用作備用。
若覆蓋范疇較大,相比于其他介質(zhì),電力載波更加低廉。
若設定了輪詢情形下的通信,那么上報某一故障、輪詢現(xiàn)有的信息也將凸顯彼此的沖突。
若布設了偏多節(jié)點則會耗費較長時段的數(shù)據(jù)刷新,影響著自動運轉(zhuǎn)。
經(jīng)濟較發(fā)達區(qū)段內(nèi),常態(tài)供電凸顯了迅猛遞增的負荷,這也預設了更高的送電需要。
3 自動化狀態(tài)下的真實運用
全網(wǎng)都布設了以太網(wǎng)新式構(gòu)架,采納了簡易狀態(tài)的這類構(gòu)架。
日常調(diào)配網(wǎng)絡時,從本源上增添了調(diào)用信息可得的安全性。
采納了虛擬總線,摒除了舊式狀態(tài)下的物理總線且依循了新邏輯。
自動化管控下的配網(wǎng)關(guān)系著運行的查驗、測定必備的信息。
若要穩(wěn)定予以傳輸,必須構(gòu)建更經(jīng)濟且更實用的新穎模式。
現(xiàn)有普遍可選的為載波通信,鏈路混同了光纖通信及常見載波通信。
選取樹狀的總體框架,設定了協(xié)議及可查驗的規(guī)約。
從通信方式、構(gòu)架及速率上,自動光纖通信都顯現(xiàn)了根本
改進。
3.1 以太網(wǎng)架構(gòu)內(nèi)的設計接口
采納快速以太網(wǎng),自動化特有的日常配電變更了固有本質(zhì)。
詳細來看,以太網(wǎng)提快了可獲取的通信速率,提升至100Mbps。
與之相伴,以太網(wǎng)也提快了辨析及診斷故障常見的速率,增設了隔離通信,從全方位著手提升了綜合屬性。
IP擬定了全網(wǎng)可查的統(tǒng)一地址,可篩選的新穎模式融匯了子站主站,留存了更適宜的備份。
針對于子站層,通信架構(gòu)省掉了轉(zhuǎn)換之中的數(shù)據(jù)流,依循了新式協(xié)議。
這樣一來,主站子站即可彼此密切關(guān)聯(lián)。
應當注意的是:自動通信要根植于通信支撐,以太網(wǎng)擁有了穩(wěn)定高效這一優(yōu)勢,這就契合了快速響應。
數(shù)據(jù)總線篩選了485特定規(guī)格,妥善摒除了較長時段的輪詢且規(guī)避了數(shù)據(jù)沖突。
針對于小網(wǎng)絡,常見以太網(wǎng)可供應支撐,然而它并不適宜節(jié)點較多的較大網(wǎng)絡。
快速以太網(wǎng)修補了這類弊病,F(xiàn)TU層設定了光纖以太網(wǎng),虛擬總線擁有先進優(yōu)勢,更符合新需要。
3.2 組網(wǎng)配備的防雷
電網(wǎng)內(nèi)含多節(jié)點及多路由,與之對應選出來的光纖體系也要配有最優(yōu)的組網(wǎng)屬性。
組網(wǎng)本體有著強大性能,可靈活調(diào)配各時段的傳遞信息。
組網(wǎng)實時辨析了完整架構(gòu)內(nèi)的網(wǎng)絡運行,遇有故障也可迅速予以查驗而后給出警報。
通信光纖被架設于室外,必備成套的防雷構(gòu)件。
常規(guī)狀態(tài)下,設計出來的光端機增設了端口配備的額外保護,防雷裝置可釋放靜電。
此外,防雷構(gòu)架還含有電源隔離,從根本上增添安全保障,創(chuàng)設了實用特性的防雷保護。
3.3 傳輸必備的預留接口
TTU架構(gòu)下的通信附帶了FTU,要留出可用的通信接口。
TTU本體即可留存數(shù)據(jù),存儲了可調(diào)用的信息。
傳輸數(shù)據(jù)依循了自動流程,考慮了建造耗費的總體成本。
針對光纖予以改進,以太網(wǎng)接口構(gòu)建于篩選的網(wǎng)絡之內(nèi),可設定RS485這類接口以便于吻合要求。
新穎設計省掉了日常狀態(tài)下接口的彼此替換,也不必再去轉(zhuǎn)換預設的協(xié)議。
訪問速率將會更快,省掉冗余的網(wǎng)絡設備。
實際上,終端采集可借助于FTU,它含有搜集信號。
以太網(wǎng)傳輸設定了異步標準,經(jīng)由銜接的線路以便傳輸。
3.4 發(fā)掘信道資源
自動狀態(tài)光纖通信可構(gòu)建CDMA及GPRS特有的新網(wǎng)絡,含有優(yōu)良的內(nèi)在信道。
從理論視角看,設定了17110kbps根本的帶寬,考慮到軟硬件彼此配備的終端,真實通信之中有時可超越30kbps。
此外,網(wǎng)內(nèi)信道設定的常態(tài)收費并非依循了連接時間,而是考慮了流量,這就創(chuàng)設了新穎的思路。
若并不要求最優(yōu)的實時傳遞,那么可選CDMA構(gòu)建成的新網(wǎng)絡,創(chuàng)設了無線的、虛擬的數(shù)據(jù)網(wǎng)。
通信計費要基于流量,縮減光纖消耗掉的成本。
網(wǎng)絡可被擴展,擁有優(yōu)良的性價比。
發(fā)掘可用的更多信道資源,借助于日漸成熟的常規(guī)運維以便于提升技術(shù)。
這樣一來,節(jié)省了耗費的更多物資。
無線通信構(gòu)建于公共網(wǎng)設定的基礎上,節(jié)約投入進來的金額。
通信更為平等,各終端銜接可得扁平架構(gòu)特有的新式網(wǎng)絡,規(guī)避了某一故障延展的整體干擾。
除此以外,擴容也增添了便捷性。
CDMA支持了語音的優(yōu)先,內(nèi)在銅鎳層存有斷續(xù)的隱患。
由此可見,公共信道配備的安全模式仍沒能符合預設的新要求,最好協(xié)同運營商以便創(chuàng)設虛擬網(wǎng)絡。
4 結(jié)語
設計現(xiàn)代電網(wǎng)、篩選最適宜的通信網(wǎng)絡,這種流程要辨析光纖通信特有的安全狀態(tài)及可拓展的狀態(tài)。
從現(xiàn)有狀態(tài)看,光纖通信仍沒能被完善,處在初始進展的自動化時段內(nèi)。
采納新式網(wǎng)絡,不斷查驗并消除潛在的通信偏差,消除多重的安全干擾。
唯有接納新穎的通信技術(shù),篩選合適的光纖材質(zhì)來制備線路,才能提升綜合范疇內(nèi)的電網(wǎng)水準且推進自動化。
光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的應用【2】
【摘 要】本文闡述了光纖通信技術(shù)在電力調(diào)度自動化應用中的重要性,然后對光纖在電力調(diào)度自動化中的應用進行分析,最后分析了光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】光纖技術(shù);傳輸性;調(diào)度自動化
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
、兕l帶極寬,通信容量大。
、趽p耗低,中繼距離長。
、劭闺姶鸥蓴_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;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,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應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)的應用具有十分重要的作用。
不僅能有效應付目前電力通信系統(tǒng)日益復雜的網(wǎng)絡結(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。
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)務的通信網(wǎng)絡已經(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,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,并且在調(diào)度自動化中使用智能的PMC設備接入實時數(shù)據(jù)和語音。
在現(xiàn)階段的通信中,光纖通信承擔了整個單位的網(wǎng)絡、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)展建設打下了可靠的基礎。
(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,對故障信息進行判別找出故障發(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,為了預防光纜或者光端機等設備發(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。
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,共同建設調(diào)度自動化。
因此光纖通信在視頻監(jiān)測、直統(tǒng)電話、預防系統(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、網(wǎng)絡化的二次設備等技術(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)展建設工作正處于起步階段,工作的重點集中在開關(guān)設備、檢測設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)的不斷應用,加速了我國堅強智能電網(wǎng)的建設,將成為的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的必然選擇。
參考文獻:
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[2]張保會,尹項根.電力系統(tǒng)電力保護(第二版)[M].中國電力出版社,2005.
光纖通信在電力調(diào)度自動化中的應用【3】
摘 要:電力資源是保證社會穩(wěn)定發(fā)展人民正常生活的基礎,尤其是現(xiàn)在各種電子信息產(chǎn)品和家用電器的普及速度加快,對于電力調(diào)度有了更高的要求,一方面需要保證電力調(diào)度的穩(wěn)定性和安全性,另一方面又要提高電力調(diào)度的自動化水平。
光纖通信目前在電力調(diào)度自動化中應用廣泛,以其自身優(yōu)勢得到了越來越高的重視,逐漸取代傳統(tǒng)的通信方式,為提高信息傳輸質(zhì)量和安全提供了強有力的保障。
該文分析了光纖通信的應用優(yōu)勢以及在電力調(diào)度自動化過程中的具體應用,最后總結(jié)了光纖通信對智能化電網(wǎng)的建設的推動作用。
關(guān)鍵詞:光纖通信 電力調(diào)度 自動化 應用
光纖通信具有傳輸頻道寬、傳輸質(zhì)量高、通信容量大的優(yōu)勢,隨著電子科技的快速發(fā)展,人們在日常生活以及工作中對供電質(zhì)量和穩(wěn)定性及安全性的要求越來越高,在這種情況下,傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求。
光纖通信技術(shù)本身具備較強的可靠性,不會在光波傳輸過程中出現(xiàn)泄漏情況,這樣就有效保證了電力通信的安全性。
并且光纖通信的抗干擾性強,不容易因為天氣變化或者其它外力因素的影響而導致通信中斷或者通信質(zhì)量降低,這極大的滿足了目前人們的日常通信需求。
1 光纖通信的應用優(yōu)勢
1.1 通信容量大
光纖比銅線或者普通的電纜線的傳輸頻帶要寬的多。
在光纖中,通常存在粗波和密波這兩種波長,用粗波能夠?qū)崿F(xiàn)16個波長在一個光纖中的反復傳輸,也就是說,一根光纖能夠傳輸16路的業(yè)務;而當用密集波分作為傳輸?shù)牟ㄩL信道時,雖然波長的數(shù)量較多,但是單個波長的傳輸速度也能夠達到粗波的幾十倍。
1.2 抗電磁干擾能力強
光纖的原材料是石英,本身就具備絕緣性,不僅不會受到自然界的雷電、電離層、太陽黑子活動的干擾,也不會因為電氣化鐵路饋電線和高壓設備等工業(yè)電器的影響而出現(xiàn)較大的異常波動,而影響正常的信號傳輸。
同時,光纖還可以和高壓輸電線平行假設或與電力導體構(gòu)成復合光纜,提高其抗干擾能力[1]。
1.3 損耗低
常用的石英光纖的損耗率一般低于20 dB/km,比去其它傳輸介質(zhì)的損耗率都要低,可以跨越更大的無中繼距離傳輸,這樣一來,當傳輸距離較長時,就能夠大大的減少中繼站的建設數(shù)量,從而降低電力調(diào)度的成本和復雜性,并提高其穩(wěn)定性。
1.4 保密性好
電磁波泄露是利用傳統(tǒng)電纜線進行傳輸是最大的問題之一,容易導致重要的保密信息被竊取,大大的降低了傳輸過程中的安全性。
而利用光纖傳輸,光波很難從光纖中泄露出來,即使在轉(zhuǎn)彎處的彎曲半徑較小的情況下,也只會漏出極其微弱的光波,可以通過在光纖表面涂刷消光劑來解決這個問題[2]。
1.5 光纖的原材料資源豐富
我國對金屬資源的需求量較高,以往的電纜線一般都要耗費大量的金屬資源,而光纖的原材料主要是石英,也就是常說的二氣化硅,其資源儲存量非常豐富。
因此,用光纖通信取代傳統(tǒng)的銅線方式能夠大大的節(jié)省金屬材料。
2 光纖通信在電力調(diào)度自動化中的應用
隨著光線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,已經(jīng)成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)通信網(wǎng)的主要手段,下文對某個供電單位利用光纖傳輸技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的實際運用進行分析。
2.1 供電單位整體調(diào)度通信網(wǎng)絡概況
該供電單位一共有8個變電站,其中35 kV的有兩個,剩下的6個全是110 kV。
該供電單位采用的是樹形光纖通信系統(tǒng)與環(huán)形光纖通信系統(tǒng)相結(jié)合的通信網(wǎng)絡連接方式,將調(diào)度中心和其中心變電站連接, 而中線變電站又和其它七個變電站組成了一個環(huán)狀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
各站均使用光纜以及光端機進行通信[3]。
2.2 光纖通道的配置
部分環(huán)路上的節(jié)點較多,為了防止出現(xiàn)故障,導致通信中端或者光波泄露,該供電單位采用了雙光纖環(huán)路自愈網(wǎng),其中環(huán)網(wǎng)上的每個站都配置了具有自動切換和自愈功能的光纖收發(fā)器。
使用有12芯的光纜組成了兩個獨立的通信環(huán)網(wǎng)a和b,每個分站都能夠同時接收到來自這兩個環(huán)網(wǎng)的信息。
主站由一個串行口發(fā)送信息,并同時在兩個環(huán)網(wǎng)之間進行傳送,但是設置了兩個串行口分別接受來自a和b的信息。
當光纜出現(xiàn)故障時,兩側(cè)的光端設備只能夠接收到一個環(huán)路信息,經(jīng)過一段延時,雙環(huán)路切換控制器自動把接收到的信號切換到另一個環(huán)路發(fā)送端,從而生成了新的環(huán)路。
2.3 電力調(diào)度自動化中對光纖通信傳輸性能的要求
電力調(diào)度自動化過程中人工參與的環(huán)節(jié)較少,主要是依靠信息網(wǎng)絡技術(shù)的自動反饋,這樣一來,對調(diào)度信息的準確性和可靠性要求就比較高,同時還要保證信息傳輸和接收的及時性,并避免傳輸過程中出現(xiàn)的偏差問題。
尤其是在多環(huán)節(jié)的信息傳輸方式下,要保證各個環(huán)節(jié)中信息的可靠性和真實性,避免發(fā)生信號泄露問題,保證調(diào)度自動化在各個環(huán)節(jié)都得到有效且可靠的實施。
而光纖通信的基本要求是能夠保證遠距離的傳輸和準確及時的接收,并且要有專項管理員對傳輸?shù)男畔?nèi)容實時的進行監(jiān)控,從而保證質(zhì)量和效率,確保沒有數(shù)據(jù)異常情況出現(xiàn)。
2.4 在輸電線路保護方面
隨著社會生產(chǎn)生活對電力調(diào)度要求的不斷提高,輸電線路的保護要求也隨著提升。
當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動化裝置要快速及時的將故障切除,從而將故障控制在一定范圍之內(nèi),降低其影響率,同時還要保證繼電保護裝置的靈敏性與可靠性,不能出現(xiàn)拒動或者誤動現(xiàn)象。
光纖通信在輸電線路的保護方面也能夠發(fā)揮重要作用,對于出現(xiàn)的故障問題能夠進行及時的反饋,提高線路運行的穩(wěn)定性。
3 光纖通信在電力調(diào)度自動化中的發(fā)展趨勢
隨著社會發(fā)展要求的不斷提高,智能電網(wǎng)已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢,它是對變電站自動化技術(shù)的深入,這就要求電力調(diào)度自動化水平得不斷提高。
智能變電站是信息采集、傳輸、處理以及輸出等全程實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的變電站,在這個過程中,人工參與的環(huán)節(jié)比較少,雖然在一定程度上節(jié)約了人力資源,但同時對于自動化技術(shù)有著更高的要求,必須確保其運行的穩(wěn)定性和可靠性。
同時,隨著光纖通訊技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展及其在變電站自動化系統(tǒng)中的不斷深入應用,用數(shù)字通訊手段傳遞電量信號,用光纖作為傳輸介質(zhì)取代傳統(tǒng)的金屬電纜,構(gòu)成網(wǎng)絡通信的二次系統(tǒng)已經(jīng)成為智能變電站的必然選擇[4]。
4 結(jié)語
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn),光纖通信技術(shù)自身具備很多應用優(yōu)勢。
在電力調(diào)度過程中大力推廣光纖通信技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬電纜,可以有效提高信息的傳輸速度,防止出現(xiàn)信息泄露、傳輸中斷等不良現(xiàn)象。
并且由于光纖原材料的資源豐富,能夠大大節(jié)省后期電網(wǎng)建設中對金屬材料的使用,從而降低投入成本。
利用光纖通信還可以優(yōu)化配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),簡化保護和運行的管理程序,從而有效提高電力調(diào)度的自動化水平,并促進智能化電網(wǎng)的建設進程,推動社會發(fā)展和人民日常生活用電的穩(wěn)定性和可靠性。
參考文獻
[1] 施俊國.淺談光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中的應用[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2010(7):45.
[2] 杜鵑.光纖通信在電力調(diào)度自動化中的運用探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2014(23):74.
[3] 楊春華,武學君.淺談電力系統(tǒng)光纖通信[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2012(12):28.
[4] 沈靜.淺談光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息,2012(14):249.
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