光纤传输技术在智能电网中的应用探讨

王晓莉

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，智能电网是全球电网的重要发展趋势，日趋智能化的电网不仅使人们可以享受更加稳定可靠的供电服务，还可以为电网管理单位节省大量的运维成本，而光纤传输技术的应用正是电网走向智能化的重要驱动力。本文首先介绍了光纤通信的优点，然后详细阐述了其在智能电网中的应用架构，重点分析了骨干网和接入网的设计思路，可以为电力通信领域提供参考。

关键词：光纤传输;电力通信;智能电网

引言

电力是经济发展的重要基础，电网运行的优化长期以来受到人们的广泛关注。在当前不断推进的智能电网中，电力通信是最为重要的技术领域之一。众所周知，电网运行于室外环境，普遍存在着电磁干扰、传输衰减、冰雪雷击等问题，光纤的出现和应用，使这些问题迎刃而解。随着光纤通信技术的日益成熟，它已经成为电力通信领域的核心技术之一，是我国建设坚强电网的重要保障。

1光纤通信技术概述

光纤通信是一种以光纤为媒介、以光波为信号载体、以光电转换为技术基础的新型通信技术，它的出现使全球有线通信的发展掀开了新篇章。随着通信技术的发展，光纤传输的需求也逐渐呈现出多元化的特征，不同类型的光纤和信号处理方法层出不穷。光纤传输的核心原理是将待传输的电信号转换为光信号，使光信号在光纤中以全反射的形式向前传输，然后再把光信号还原为电信号，实现信号的可靠传输。光纤通信的重要指标是传输损耗，但目前的光纤传输损耗已经可控制在很低的水平，可以满足电力通信的远距离传输的需求。由于信号在传输过程中是光波形式，因此抗干扰性好、保密性极强，可以广泛应用于军用和民用的通信领域。

2光纤通信技术在电力通信中运用的重要影响

2.1提高了信息的传播速度

信息时代的到来，给电力通信行业带来了新的发展机遇和挑战，电力通信行业应该充分把握信息时代的优势，进行自我转型和升级。只有这样才能满足人们对电力通信提出的越来越高的要求，才能促使电力通信朝着数字化、智能化的方向发展。光纤通信技术以其自身所具有的特征和优势，在电力通信中得到广泛运用，这也加快了电力通信的转型和升级。与传统的电力通信相比，光纤通信使宽带的广度和宽度得到增加，更加有助于实现数据、信息以及电能传播速度和传播张佳、李莉娟效率的提高，以此确保社会和人们对数据、信息以及电能的需求和标准能够被满足。

2.2提高电力通信服务的多样性和功能性

在电力通信中运用光纤通信，可以提高电力通信服务的多样性和功能性。第一，不管是搭建长距离电网，还是在一些较为特殊的区域铺设线路，光纤通信技术的运用都可以很好的满足电力通信行业的需求，从而提高电力通信服务的功能性。第二，对于现阶段部分未能实现统一规范管理的电力通信企业来说，在铺设和搭建线路电网的过程中，运用光纤通信可以提高联网的可能性，从而使得电力通信服务更具多样性和功能性。第三，对于电力通信企业来说，光纤通信技术的应用，可以促进电力通信企业的进一步发展和升级，与传统的电缆材质相比，光纤电缆的材质相对更好，因此使用寿命相对也较长，同时可有效降低成本，从而提高企业的经济效益。

3智能电网光纤通信系统应用

3.1总体架构分析

从发电、输电到配电的整个过程，几乎都对通信有强烈的需求，尤其是在配电环节，由于更接近用户侧，因而其通信系统有着更高的要求。因此，本文将以智能配电网的光纤通信为例进行分析。配电网中的通信系统可以将现场终端采集到的大量电网数据传输到监控中心，从而让电网管理人员可以更加方便快捷地掌握电网的实时运行状态，在故障状态下，也可以第一时间组织人员排查，以最快的速度恢复供电，减少对生产生活的影响，降低不必要的经济损失。根据此需求，目前的配电网广泛采用三层结构的光纤通信网络，其中顶层为主站，是整个通信网络管理的最高层次，通过以太网构建一个环形网络，可以对所有子站进行统一管理;中间层是子站，主要安装在变电站或变电所里面，在组网方案方面较多采用光纤专网、无线接入专网、无源光网（PON）等方式;低层是采集终端，负责采集配电网中的各项关键参数，常见终端设备包括FTU、DTU、TTU和RTU等。

3.2骨干网应用分析

配电通信网络根据各环节的功能可以分为骨干网和接入网。所谓骨干网是指主站与子站两个层级之间的光纤传输网络，接入网处于子站与终端两个层级之间。由于配电网承担着地区供电的安全和稳定等重大责任，因而通信网需求对主站、子站和终端进行全覆盖。骨干网作为协调主站与子站的环节，在设计上允许存在多种不同的通信方式，这些通信方式进入骨干网后将得到统一的管理，使子站之间有序地运行。将分散在不同地理位置的变电站通过光线网络相连，同时将信号通过OLT、SDH、MSTP等设备传输到主站。MSTP设备在信号传输方面有着较高的效率，因此新的骨干网应以MSTP设备为主，旧网改造也可以优先考虑以MSTP设备为升级目标。骨干网对可靠性有着非常苛刻的要求，因此采用了双环网设计，任意一个节点故障不会对网络整体功能造成影响，一方面可以提高传输的成功率，另一方面也避免占用过多的网络带宽和主站接口。

3.3接入网络应用分析

接入网位于子站和采集终端设备之间，负责将终端的数据传输到子站上，接入网可以满足双工通信的需求。尽管单个采集终端上传的数据量很小，然而接入层中接入了大量的其它采集终端，无论是在形式上还是逻辑上都比较复杂，且数据汇集后也会给传输设备造成严重的压力。在智能电网中，接入网既可采用全光纤接入，也可以采用部分光纤接入，其中全光纤接入是未来的方向。配电网接入层采用EPON架构，与现场的开闭所和各型光纤相连，并且终端与终端之间也建立数据通信，通过以太网的无源光网络实现数据共享。

3.4非金属自撑架空光缆

非金属自撑架空光缆具有较强的抗拉性，其最大拉伸长度可达1km。该光缆主要由芳纶纤维组成，这种材料的质地较轻，且具有较大的强度和防弹性。非金属自撑架空光缆的套装方式为松套层绞，因此，其抗电腐蚀能力较强。此光缆在220kV及以上的高压输电线路中应用较多，在对电力通信系统进行维护的过程中，可以做到不停电进行相应操作，并且整个操作过程比较简单、便捷。但是，非金属自撑架空光缆也存在一定的弊端。例如：光缆上有灰尘，很容易降低电场的均匀性，从而造成漏电情况。除此之外，如果线路出现放电现象，就会灼伤光缆表层，对非金属自撑架空光缆线路造成破坏。

结语

随着社会用电量的增加以及电网管理难度的提高，各种先进的技术开始走进电网建设领域，光纤传输技术是其中最典型的一种。光纤传输技术的使用，提高了智能电网运行的稳定性，使更多安全隐患或故障可以得到快速的消除，减少了电能损耗，提高了供电质量。因此，光纤通信技术在智能电网中具有极其广阔的应用空间。

参考文献

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