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光纖通信技術(shù)在電力系統調度自動(dòng)化中的應用
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(dòng)化系統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)在電力調度自動(dòng)化應用中的重要性，然后對光纖在電力調度自動(dòng)化中的應用進(jìn)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;調度自動(dòng)化
1、光纖通信技術(shù)的概念、組成和特點(diǎn)
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(chēng)為包層，通過(guò)纖芯和包層的折射率不同，從而實(shí)現光信號在纖芯內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(huà)音)變成電信號，然后調制到激光器發(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(guò)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)解調后恢復原信號。
1.2 光纖的機構組成
就光纖通信技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，應該包括以下幾個(gè)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(wú)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(diǎn)
�、兕l帶極寬，通信容量大。②損耗低，中繼距離長(cháng)。③抗電磁干擾能力強。除以上特點(diǎn)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;溫度穩定性好、壽命長(cháng)。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以應用在通信的主干線(xiàn)路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進(jìn)行工業(yè)監測、控制，且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。
2、光纖通信技術(shù)在電力系統調度自動(dòng)化應用中的重要性
在電力系統調度自動(dòng)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日益復雜的網(wǎng)絡(luò )結構的需要，而且能有效的提升信息的傳輸量和信息傳輸的適時(shí)性和安全性，對于服務(wù)的對象范圍比較廣，例如發(fā)電廠(chǎng)，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(mǎn)足電力系統調度自動(dòng)化更高的要求。從而更好地適應當前電力系統對通信的需要，以更好地為廣大電力客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
3、通信規約
在目前，電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統以下有三類(lèi)比較流行的通信規約：1)循環(huán)式規約如：CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按時(shí)間順序不斷循環(huán)自發(fā)的向后臺進(jìn)行現場(chǎng)數據的回報，后臺自動(dòng)進(jìn)行接收。2)應答式規約如：Modbus、u4F、SC1801。一般是以后臺為主，一次向現場(chǎng)發(fā)出查詢(xún)命令，以命令進(jìn)行信息串長(cháng)度可變的回答。3)對等式規約。
4、在調度自動(dòng)化中，光纖通信的運用
隨著(zhù)供電可靠性的不斷提高，電力系統的各項信息都需要進(jìn)行可靠穩定的傳輸，這是對電力系統通信有了更進(jìn)一步的要求。構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，在調度自動(dòng)化中，光纖傳輸技術(shù)在調度自動(dòng)化中的應用和實(shí)施有以下幾個(gè)方面：
(1)電力系統主要是由發(fā)電廠(chǎng)、輸變電系統、配電系統等共同組成。而在系統中，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)在電力系統中扮演著(zhù)越來(lái)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(shù)形、星型、鏈型、網(wǎng)狀、環(huán)狀等。按照智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統的特點(diǎn)，光纖網(wǎng)通常采用環(huán)型網(wǎng)或者樹(shù)型環(huán)型相結合的網(wǎng)絡(luò )，并通過(guò)與計算機的連接實(shí)現數據資源共享。由于環(huán)路節點(diǎn)較多，為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現，大多數企業(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(dòng)切換的光纖收發(fā)器。當光纜出現故障時(shí)，斷點(diǎn)兩側的光纖設備通過(guò)雙環(huán)路切換器構成新的光纖路徑，實(shí)現自愈功能，為電網(wǎng)的運行調度和繼電保護系統保駕護航。
(2)某單位在供電區域內設立供電所變電站共有29個(gè)站點(diǎn)，在每個(gè)站點(diǎn)之間都采用光纜和光端機來(lái)開(kāi)展通信業(yè)務(wù)，并且在調度自動(dòng)化中使用智能的PMC設備接入實(shí)時(shí)數據和語(yǔ)音。在現階段的通信中，光纖通信承擔了整個(gè)單位的網(wǎng)絡(luò )、調度自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)、監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(wèn)題，為城市的現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(xiàn)路的保護方面，光纖通信也有著(zhù)重要的運用。由于現階段各單位對電網(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(xiàn)保護的要求也隨之提高，側重點(diǎn)也發(fā)生了改變。在系統發(fā)生故障時(shí)要迅速的切除，不能夠發(fā)生保護不當的情況。因此在對保證電網(wǎng)的穩定運行的工作中，對電網(wǎng)的保護起到了舉足輕重作用，是對電網(wǎng)穩定的一項重要保證。保護好傳輸的通道，對故障信息進(jìn)行判別找出故障發(fā)生在哪個(gè)環(huán)節，從而使裝置更好的受到保護。在區外故障發(fā)生時(shí)按兵不動(dòng)，在發(fā)生區內故障時(shí)迅速進(jìn)行故障的排除。利用光纖通道的特點(diǎn)，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)路上有較多的節點(diǎn)時(shí)，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(jìn)行有效的光纖通道配置方式。許多單位在這個(gè)問(wèn)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(gè)站點(diǎn)都配置能夠具有自愈功能以及能夠自動(dòng)切換的光纖收發(fā)器。一般情況之下，在使用12芯的光纜時(shí)，只有其中的兩個(gè)芯用來(lái)作綜合信息的運輸通道，因此也就組成了兩個(gè)獨立的通信環(huán)網(wǎng)。當分站接到兩份通信報文時(shí)，光端設備就只選其中的一個(gè)信號傳送給RTU。當光纜發(fā)生了故障的時(shí)候，兩側的光端就只能夠接受到一個(gè)信息，在一段時(shí)間后切換控制器就會(huì )自動(dòng)的把接受的信號切換到另外一個(gè)發(fā)送端，形成一個(gè)新的循環(huán)構成新的路徑，使光纖環(huán)路的自愈功能得以實(shí)現。除此之外，光纖通信還有許多種通訊方式，組網(wǎng)方式靈活構架多種多樣，能組成各類(lèi)拓撲結構的網(wǎng)絡(luò )。根據調度自動(dòng)化的特點(diǎn)。光纖網(wǎng)要與局域網(wǎng)連接，組成環(huán)形網(wǎng)，實(shí)現數據信息的有效共享。
(5)在其他方面的用途。調度自動(dòng)化的建設不僅僅是綜合信息傳達的自動(dòng)化還要在其他的通信系統上對其進(jìn)行輔助，共同建設調度自動(dòng)化。因此光纖通信在視頻監測、直統電話(huà)、預防系統等方面起到了至關(guān)重要的作用，是通信的一個(gè)重要環(huán)節。
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(dòng)化系統對其的運用也在不斷的加深。隨著(zhù)社會(huì )不斷的進(jìn)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(gè)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(shí)現數字化的變電站，是變電站自動(dòng)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(diǎn)：自動(dòng)化的運行管理系統以及標準的通信網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )化的二次設備等技術(shù)。智能變電站是變電站自動(dòng)化和地理信息系統等各項技術(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(diǎn)集中在開(kāi)關(guān)設備、檢測設備以及光纖傳感器等方面，現階段還不能夠大范圍地進(jìn)行推廣和運用。
6、結束語(yǔ)
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調度自動(dòng)化中的廣泛應用滿(mǎn)足了對傳輸信息多方面要求，實(shí)現電力系統運行的可靠性，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(huì )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，將成為的電力調度自動(dòng)化系統的必然選擇。
參考文獻：
[1]陳希.電力特種光纜的發(fā)展和展望[J].電力通信，2009(195).
[2]張保會(huì )，尹項根.電力系統電力保護(第二版)[M].中國電力出版社，2005.
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