郭僑 沈晗陽(yáng) 胡誠(chéng)

一、緒論

1.1 研究背景

繼電保護(hù)主要是在輸電線路上采用縱聯(lián)保護(hù)的模式，縱聯(lián)保護(hù)需要在輸電線路兩側(cè)開關(guān)間建立有效的通信連接，以傳送輸電線路兩側(cè)的保護(hù)信號(hào)，同時(shí)按照對(duì)側(cè)與本側(cè)判別量之間的關(guān)系來(lái)判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障，并進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而保證單個(gè)輸電線路單元的安全供電。

以往傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)一般采用高頻載波的方式建立通信信道，近年多采用光纖通信的方式，但往往只是短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)使用，未能充分利用SDH（同步數(shù)字體系）光纖通信網(wǎng)絡(luò)的自愈特性進(jìn)行大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)。

1.2 研究目的和意義

光纖傳輸通道與高頻載波通道相比具有抗干擾性好、傳輸速率快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，目前點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖保護(hù)在電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電線路保護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用，已成為保護(hù)信號(hào)傳輸通道的首選。

同時(shí)隨著光纖通信技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，在變電站與變電站之間已經(jīng)擁有了非常豐富的光纜資源?；诙鄻I(yè)務(wù)復(fù)用技術(shù)的現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)可以依靠這些豐富的光纜資源組成自愈網(wǎng)，光纖通信系統(tǒng)組成自愈網(wǎng)后可以在其中一條或多條光纖輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)迅速自愈恢復(fù)，比傳統(tǒng)單點(diǎn)到單點(diǎn)的信號(hào)傳輸方式更加安全可靠。

基于上述幾點(diǎn)，如果可以利用 SDH光纖自愈網(wǎng)傳送輸電線路兩側(cè)的繼電保護(hù)信號(hào)，一方面可以增加繼電保護(hù)傳送通道的可靠性，另一方面也可以對(duì)現(xiàn)網(wǎng)已經(jīng)形成的光纖資源和光纖傳輸設(shè)備進(jìn)行合理利用，這兩點(diǎn)都具有非常巨大的實(shí)用價(jià)值。

二、相關(guān)原理簡(jiǎn)要說(shuō)明

2.1光纖通道方式下的電流差動(dòng)保護(hù)原理

光纖通道方式下的電流差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如下圖所示：

當(dāng)輸電線路在正常運(yùn)行或發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，輸電線路兩側(cè)電流相位是反向的。如上圖所示，假設(shè)M側(cè)為送電端，N側(cè)為受電端，則M側(cè)電流作為母線流向輸電線路，N側(cè)電流作為輸電線路流向母線，兩側(cè)的電流應(yīng)大小相等且方向相反，此時(shí)輸電線路兩側(cè)的電流差應(yīng)為零；但當(dāng)輸電線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，故障電流都是從母線流向輸電線路，方向會(huì)相同，同時(shí)輸電線路兩側(cè)的電流差也將不再為零，保護(hù)裝置就會(huì)發(fā)出跳閘命令以快速將切除故障。兩側(cè)信號(hào)通過(guò)光纖通道進(jìn)行傳輸。

2.2 光纖保護(hù)通道的特點(diǎn)

與以往在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用普遍的高頻載波通道相比，光纖傳輸通道使用光纖作為傳輸媒介，天然就具備抗電磁干擾能力強(qiáng)、與電場(chǎng)絕緣、傳輸損耗較低、傳輸容量較大等優(yōu)點(diǎn)。光纖傳輸通道在線路縱聯(lián)保護(hù)中的應(yīng)用，為電流差動(dòng)保護(hù)在電網(wǎng)系統(tǒng)的大力推廣也提供了非常強(qiáng)大的技術(shù)支撐。由于光纖傳輸通道在實(shí)際工程應(yīng)用中比較低的故障率，對(duì)于相關(guān)設(shè)備的日常運(yùn)維及線路保護(hù)的可靠性要求都具有非常大的優(yōu)勢(shì)，因此光纖傳輸通道將會(huì)作為保護(hù)通道的主流。

同時(shí)，光纖電流差動(dòng)保護(hù)能夠很好的使線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)單元化，其原理簡(jiǎn)單，而且不受電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響。光纖通道模式下的電流差動(dòng)保護(hù)在繼承了電流差動(dòng)保護(hù)諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也以其非常可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道，保證了保護(hù)信號(hào)能正確可靠地傳送到對(duì)側(cè)，從而也保證了保護(hù)的正確動(dòng)作。

2.3 光纖保護(hù)專用通道與復(fù)用通道的對(duì)比與說(shuō)明

2.3.1專用通道與復(fù)用通道的說(shuō)明

電網(wǎng)系統(tǒng)輸電線路縱聯(lián)保護(hù)主要采用兩種光纖傳輸通道：一種是為傳輸線路保護(hù)信號(hào)專門敷設(shè)的專用光纖傳輸通道。另一種是復(fù)用已有的SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)，目前主要采用2M/E1復(fù)用。

（1）專用光纖通道方式

專用光纖通道方式需為線路縱聯(lián)保護(hù)敷設(shè)獨(dú)立的專用光纖傳輸通道，通信速率約為幾十Kbps，主要傳輸三相電流信息及相關(guān)的控制、定時(shí)及地址信息。專用方式的優(yōu)點(diǎn)是不需附加其它設(shè)備，可靠性高而且由于不涉及通信調(diào)度，管理比較方便。缺點(diǎn)是對(duì)光纖的利用率不高，傳輸距離有限。同時(shí)在專用光纖通道的基礎(chǔ)上還需要再留一條備用通道，以防止專用的光纖通道故障，如斷纖等。

（2）復(fù)用SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)方式

復(fù)用SDH光纖通信網(wǎng)絡(luò)方式是充分，利用現(xiàn)有的光纖傳輸通道及SDH光傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)的傳輸。

具體實(shí)現(xiàn)方式是采用2M/E1接口直接接入現(xiàn)有SDH光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，或者是利用64kbit/s的數(shù)字接口經(jīng)PCM終端設(shè)備接入后，通過(guò)PCM終端設(shè)備將64kbit/s的數(shù)字信號(hào)復(fù)用進(jìn)2M/E1接口再接入SDH光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不再需要為線路縱聯(lián)保護(hù)業(yè)務(wù)單獨(dú)敷設(shè)專用光纜，此種模式下，傳輸距離也會(huì)隨著SDH光傳輸?shù)膫魉湍芰μ岣叨蟠筇岣?，甚至可以通過(guò)SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)延伸到網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)需要的通信接點(diǎn)。

實(shí)際工程應(yīng)用中，目前多采用2M/E1接口方式。2M/E1接口方式中，保護(hù)裝置直接通過(guò)2M復(fù)用接口裝置直接連接到SDH設(shè)備，中間不經(jīng)過(guò)PCM復(fù)用設(shè)備，減少了中間環(huán)節(jié)，從而使系統(tǒng)的可靠性大大提高，而且2M的速率也增加了傳輸帶寬，可以傳輸?shù)谋Ｗo(hù)信息也更多。

2.3.2 專用通道與復(fù)用通道的對(duì)比

在電網(wǎng)系統(tǒng)中采用SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳送輸電線路縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)與專用光纖通道方式相比，主要具有以下幾點(diǎn)優(yōu)越性：

（1）由于除保護(hù)業(yè)務(wù)以外，尚有大量業(yè)務(wù)采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng)，因此采用SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳輸保護(hù)信號(hào)，不占用額外光纖資源，也不需要再額外增加成本；

（2）SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)的強(qiáng)大自愈功能，決定其傳輸性能的穩(wěn)定，即使發(fā)生局部網(wǎng)絡(luò)故障如斷纖及單點(diǎn)設(shè)備故障等，業(yè)務(wù)傳輸也不會(huì)中斷；

（3）SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)可以解決長(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，專用光纖通道保護(hù)方式中的備用通道一般距離比較遠(yuǎn)，直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)利用光纖通信往往存在障礙；

（4）SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警能力強(qiáng)，一旦通道出現(xiàn)異常情況就會(huì)立刻報(bào)警，而專用光纖通道保護(hù)方式遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)能力嚴(yán)重不足，一般需要配備專門人員值班看護(hù)。

2.3.3光差保護(hù)對(duì)復(fù)用通道方式的技術(shù)要求

復(fù)用保護(hù)通道作為線路縱聯(lián)保護(hù)的傳輸通道，在技術(shù)要求上是比較嚴(yán)格的，在評(píng)價(jià)或選用復(fù)用保護(hù)通道時(shí)，一般應(yīng)考慮如下幾方面：

（1）要求有較快的傳輸速度、滿足保護(hù)要求，一般用通道的整個(gè)傳輸時(shí)間來(lái)衡量。傳輸時(shí)間包括三個(gè)部分：其一是通道的傳輸時(shí)延，它主要是指通道時(shí)延和設(shè)備內(nèi)交叉、復(fù)用及解復(fù)用時(shí)延的累加，通道時(shí)延受線路長(zhǎng)度決定，設(shè)備內(nèi)時(shí)延則由容量和站點(diǎn)數(shù)決定，這在設(shè)計(jì)上是要作通盤考慮的。其二是判別時(shí)間，它可視保護(hù)要求和保護(hù)方式而白行調(diào)整。判別時(shí)間越長(zhǎng)安全性就越高，而可靠性就越降低。判別電路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，決定了時(shí)間代價(jià)換來(lái)安全性效益的大小。其三是接口電路的時(shí)延，這主要是由繼電器的動(dòng)作速度決定，目前最快的動(dòng)作時(shí)間小于lms。

（2）要求通道雙向路由一致，根據(jù)DL/T 364-2010規(guī)程要求和國(guó)網(wǎng)十八項(xiàng)反措規(guī)定，通道雙向路由一致是確保保護(hù)裝置在同步校驗(yàn)過(guò)程中能夠快速使兩側(cè)進(jìn)入同步，并在計(jì)算時(shí)能真實(shí)地反映差動(dòng)電流，繼而使保護(hù)裝置進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

（3）要求有極低誤碼率，光差保護(hù)最主要的任務(wù)是在線路故障時(shí)要計(jì)算兩側(cè)電流的數(shù)值，而該數(shù)值是要通過(guò)光纖通道傳輸進(jìn)行交換的，要求有極高的精準(zhǔn)性，任何的誤碼都會(huì)破壞這種精準(zhǔn)。

2.3.4 光差保護(hù)對(duì)復(fù)用通道的一般原則

目前線路縱聯(lián)保護(hù)的主流趨勢(shì)是采用光纖通道進(jìn)行電流差動(dòng)保護(hù)，本文簡(jiǎn)稱為光差保護(hù)。電流差動(dòng)保護(hù)相比一般的允許式/閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)，對(duì)通道具有非常強(qiáng)的依賴性。所以光差保護(hù)對(duì)復(fù)用通道的選擇必須需要遵循一定的原則。

2.3.3.1 保護(hù)通道應(yīng)優(yōu)先使用 SDH 的2M/E1復(fù)用通道

光差保護(hù)通道應(yīng)優(yōu)先使用 SDH 設(shè)備的2M/E1復(fù)用通道，這是根據(jù)《DL/T 364-2010》“4.1 繼電保護(hù)用光纖通道應(yīng)穩(wěn)定可靠，滿足繼電保護(hù)的技術(shù)要求”的規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先使用SDH 設(shè)備的 2 Mbit/s 復(fù)用通道，主要原因就是 SDH 光傳輸系統(tǒng)的技術(shù)成熟穩(wěn)定、相關(guān)接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)管能力強(qiáng)大、功能非常齊全。

2.3.3.2 根據(jù)條件有選擇地應(yīng)用 SDH 光傳輸網(wǎng)絡(luò)的自愈功能

在輸電線路縱聯(lián)保護(hù)上可以根據(jù)條件有選擇的使用 SDH光傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要需要具備以下幾個(gè)前提條件：

一是切換前后路由一致以避免時(shí)間差，而且要切換時(shí)間短。目前只有雙纖雙向通道倒換環(huán)能滿足其要求，因?yàn)槠涫?、發(fā)路由在切換前后保持一致，且切換時(shí)間快，滿足縱聯(lián)保護(hù)時(shí)間要求（≤30ms），關(guān)于雙纖雙向通道保護(hù)環(huán)的詳細(xì)技術(shù)分析見本文3.2.2。

二是考慮到與現(xiàn)網(wǎng)大部分設(shè)備的兼容性，自愈的業(yè)務(wù)是以低階復(fù)用器（VC12）為單位，不建議使用高階復(fù)用器（VC4）140 Mbit/s 作為業(yè)務(wù)的倒換單位。

在上述兩個(gè)原則的基礎(chǔ)上，將SDH光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)線路縱聯(lián)保護(hù)已成為主流趨勢(shì)，特別是隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的擴(kuò)張，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架將不斷增強(qiáng)，光纖復(fù)用通道的備用資源會(huì)形成一定規(guī)模，其自我愈合能力和網(wǎng)絡(luò)自我恢復(fù)功能會(huì)逐步加強(qiáng)，能具備抵御一些系統(tǒng)的突發(fā)故障以及自然災(zāi)害的能力，可以作為輸電線路縱聯(lián)保護(hù)通道的首選，再通過(guò)與輸電線路縱聯(lián)保護(hù)裝置的雙重化配置一起配合，基本上就可以構(gòu)成一套安全可靠穩(wěn)定的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)支撐系統(tǒng)。

三、幾種自愈網(wǎng)的比較及選擇

SDH光纖自愈網(wǎng)根據(jù)自愈原理主要分為通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)兩大類，根據(jù)業(yè)務(wù)正常時(shí)收發(fā)運(yùn)行方向是否相同可分為單向環(huán)網(wǎng)和雙向環(huán)網(wǎng)。

復(fù)用段保護(hù)環(huán)使用自動(dòng)保護(hù)倒換協(xié)議（APS）控制倒換，需要全網(wǎng)設(shè)備均啟用APS協(xié)議，而由于APS協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)化，復(fù)用段保護(hù)環(huán)不能滿足多個(gè)廠家產(chǎn)品之間互相兼容的要求，而且因?yàn)橐\(yùn)行APS協(xié)議，相關(guān)通道切換備用的路由較長(zhǎng)，業(yè)務(wù)倒換時(shí)間也較長(zhǎng)，不適用于電網(wǎng)系統(tǒng)的線路縱聯(lián)保護(hù)。

單向環(huán)網(wǎng)與雙向環(huán)網(wǎng)保護(hù)對(duì)比，唯一的不同在于雙向環(huán)網(wǎng)的正常接收方向路由一致。根據(jù)電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)需要收發(fā)路由一致的要求，只能采用雙向環(huán)網(wǎng)。

在實(shí)際應(yīng)用中，不一定是非要采用環(huán)網(wǎng)，在不成環(huán)的情況下，鏈路1+1也可看成是環(huán)網(wǎng)，或者說(shuō)是通道的1+1備份?；蛘咭部梢院?jiǎn)單理解為不管網(wǎng)絡(luò)如何，只要從A到B設(shè)置1+1兩條不同路由的冗余路徑，兩個(gè)不同路徑中的的收和發(fā)都路由一致，兩條路徑采用“并發(fā)優(yōu)收”的原則，倒換與否取決于接收端收到的主用通道信號(hào)的傳輸質(zhì)量（即是否收到簡(jiǎn)單的AIS信號(hào)來(lái)決定該通道是否進(jìn)行倒換，如果收到，那么就將通道切換到備用通道上去），操作起來(lái)也簡(jiǎn)單明了。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，所以倒換時(shí)間很快，可以滿足電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)的倒換時(shí)間要求。

綜上所述，再結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，如果是將SDH光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)，必須采用雙向通道1+1保護(hù)，且建議兩個(gè)站點(diǎn)之間的正常路由及備用路由上均不要超過(guò)6個(gè)光方向，防止因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備故障造成多條220KV線路的保護(hù)通道故障。

四、基于光纖自愈網(wǎng)的線路保護(hù)在黃岡輸電線路的實(shí)例應(yīng)用

4.1 光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

結(jié)合上述章節(jié)，可從理論上分析出SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)主要有以下會(huì)優(yōu)點(diǎn)：

（1）SDH光纖自愈環(huán)網(wǎng)應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)線路縱聯(lián)保護(hù)中，光纖不怕超高壓與電磁干擾、與電力場(chǎng)絕緣、頻帶較寬和衰耗較低、可以遠(yuǎn)距離傳輸，敷設(shè)方便，抗腐蝕，不易受潮。

（2）通信容量大，傳輸速度快。

（3）保護(hù)性能好：光信號(hào)是通過(guò)信號(hào)碼來(lái)區(qū)別保護(hù)裝置的，不受輸電線上的高頻信號(hào)影響。

（4）光纖傳輸通道為常發(fā)信道，網(wǎng)管能力也非常強(qiáng)大、通道相關(guān)情況可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不需人工進(jìn)行檢測(cè)。

（5）SDH光纖自愈網(wǎng)具有安全可靠性高、業(yè)務(wù)切換時(shí)間短、建網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性好，并且能夠提供較長(zhǎng)的傳輸距離。

正是考慮到上述諸多優(yōu)點(diǎn)，黃岡電網(wǎng)輸電線路保護(hù)通道最近幾年進(jìn)行了大量的改造，逐步形成了以SDH自愈網(wǎng)為基礎(chǔ)的輸電線路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。

4.2 光纖自愈網(wǎng)在黃岡輸電線路保護(hù)的應(yīng)用

黃岡110KV蔡西線是黃岡電網(wǎng)首批采用的光差保護(hù)線路，于2006年11月投產(chǎn)送電時(shí)就加用了光差保護(hù)，由于建設(shè)較早，標(biāo)準(zhǔn)較低，采用普通光纜的光差保護(hù)路由，現(xiàn)階段，由于工業(yè)園區(qū)的大力開發(fā)，普通光纜遭受外力破壞，出現(xiàn)多次中斷，難以滿足保護(hù)裝置通道的要求。

2015年黃岡地調(diào)下令采用投退硬壓板的方式將光差保護(hù)退運(yùn)，同時(shí)向黃岡供電公司報(bào)告希望設(shè)計(jì)、通信、檢修等部門配合，盡快恢復(fù)蔡西線光差保護(hù)。

經(jīng)過(guò)組織相關(guān)班組的討論，考慮普纜不宜作為專用纖芯光差保護(hù)的通道路由，結(jié)合黃岡通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，宜采用在蔡城、西河變電站分別增加光路的方式，同時(shí)在蔡城、西河增加通信接口柜，將蔡西線專用纖芯保護(hù)改為復(fù)用2M保護(hù)，從而形成自愈網(wǎng)。接入拓?fù)鋱D如圖2。

在進(jìn)行保護(hù)通道聯(lián)調(diào)前，通信人員對(duì)通道主要參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，包括兩大部分，一是設(shè)備部分，包括通道誤碼、通道時(shí)延、發(fā)光功率、飽和光功率、收光功率、接收靈敏度、消光比測(cè)試等。二是線路部分，主要是光纜通道反射曲線報(bào)告、線路長(zhǎng)度、線路衰耗和線路接頭位置等，當(dāng)這些指標(biāo)在合格范圍內(nèi)后確定通道合格，出具調(diào)試報(bào)告后再交予保護(hù)專業(yè)人員調(diào)試。

上述改造完成后，系統(tǒng)已穩(wěn)定至今，暫未發(fā)生因通道問(wèn)題而引起保護(hù)的誤動(dòng)作。我們以此次線路改造為基礎(chǔ)，閱讀了大量的科技文獻(xiàn)，查閱了相關(guān)資料，參考了國(guó)內(nèi)外類似的線路保護(hù)配置方式，分析了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)的典型案例，結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，建立了一套統(tǒng)一的光差保護(hù)接入模式，并形成流程貫穿于其中。

在以后的電網(wǎng)建設(shè)前期可研階段，我們積極參與，在電網(wǎng)管理部門的協(xié)調(diào)下，與設(shè)計(jì)和繼保部門溝通和探討，在確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和高效的前提下，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和周邊的電網(wǎng)布局以及通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)正確的理論分析和相關(guān)國(guó)家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)的支撐，提出了自己成熟的設(shè)計(jì)思想，納入到整個(gè)工程的設(shè)計(jì)體系中去，為后面的電網(wǎng)建設(shè)中光差保護(hù)設(shè)計(jì)提供了可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)，而后投產(chǎn)的蘄春、黃泥湖、獅崗等220kV變電站配套的220kV線路都大量采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng)的通道，也無(wú)一例外地沒(méi)有發(fā)生過(guò)一起誤動(dòng)。

4.3 新應(yīng)用模式面臨主要問(wèn)題及解決方案

4.3.1 光纖傳輸通道干擾

光纖傳輸通道在使用過(guò)程中也會(huì)遇到一些干擾，可以對(duì)光纖傳輸通道造成干擾的主要因素如下：

1）當(dāng)光纜受到外力破壞、接口接觸不良等異常情況時(shí)，光纖的性能指標(biāo)會(huì)劣化、損耗會(huì)增高，這些情況會(huì)干擾到線路保護(hù)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

2）在光纖傳輸通道中，光纖自身的折射率分布、光纖截面的幾何尺寸、以及結(jié)構(gòu)有可能會(huì)沿光纖長(zhǎng)度變化而變化，從而引起光纖偏振態(tài)的改變，進(jìn)而引起光纖通道的線性畸變。而光纖通道的線性畸變可能會(huì)造成不同信號(hào)之間的相互干擾，從而使業(yè)務(wù)傳輸出現(xiàn)差錯(cuò)。

3）通信機(jī)房?jī)?nèi)來(lái)自于其它設(shè)備的干擾，如配線架接地不好等。

4.3.2 時(shí)間同步問(wèn)題

保護(hù)裝置與SDH光傳輸設(shè)備時(shí)間同步的問(wèn)題，是光纖復(fù)用通道應(yīng)用于電流差動(dòng)保護(hù)需要面臨的主要技術(shù)問(wèn)題。

在光纖復(fù)用通道的線路保護(hù)中，保護(hù)裝置與SDH光傳輸設(shè)備時(shí)間同步的問(wèn)題，對(duì)于線路保護(hù)的正確運(yùn)行起非常關(guān)鍵作用，目前光纖差動(dòng)電流保護(hù)大都采用主從方式，以保證保護(hù)裝置與SDH光傳輸設(shè)備時(shí)鐘的同步。

4.3.3 工程應(yīng)用問(wèn)題

光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)時(shí)，光纖傳輸通道的安全穩(wěn)定是線路保護(hù)正確動(dòng)作的基礎(chǔ)，如果光纖傳輸通道故障，線路縱聯(lián)保護(hù)將無(wú)法正常工作。

實(shí)際工程應(yīng)用中，光纖傳輸通道的安全可靠性雖然比較高，但也不排除有損壞的可能性，比如光纜斷纖、熔纖時(shí)施工質(zhì)量不好、尾纖跳線接頭松動(dòng)、尾纖受潮或接頭不干凈導(dǎo)致衰耗增大等。比如在實(shí)際工程應(yīng)用中，光纖傳輸還需要經(jīng)過(guò)光纖配線架、光端機(jī)、數(shù)字配線架等連接環(huán)節(jié)，并且光纖的熔接施工質(zhì)量要求高，如果在線路保護(hù)裝置投入運(yùn)行之前的施工測(cè)試中存在誤差，將會(huì)導(dǎo)致線路保護(hù)裝置誤動(dòng)作，進(jìn)而影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

考慮光纖傳輸通道也有可能損壞，為了保證輸電線路的安全運(yùn)行，作為主要保護(hù)的縱差保護(hù)不致由于光纖通道故障而退出運(yùn)行，實(shí)在有必要規(guī)定嚴(yán)格的施工規(guī)范，嚴(yán)抓工程施工質(zhì)量。

無(wú)論采用專用光纖專用通道還是復(fù)用SDH光纖自愈網(wǎng)通道，在工程設(shè)計(jì)中，實(shí)際敷設(shè)的光纜一定要留有備用纖芯，以便當(dāng)工作的纖芯由于故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)傳輸誤碼率增大甚至中斷時(shí)，可切換至備用的纖芯繼續(xù)進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，以提高電網(wǎng)系統(tǒng)的供電安全性。

4.3.4 主要問(wèn)題解決方案總結(jié)

針對(duì)上述問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)際工程情況，如果要大面積在SDH光傳輸自愈網(wǎng)上傳送線路保護(hù)業(yè)務(wù)，還需重點(diǎn)注意并做好以下幾點(diǎn)：

（1）提前做好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃：由于SDH自愈環(huán)網(wǎng)的建設(shè)將不再是簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)的通道，其復(fù)雜性更高，因此需要在建網(wǎng)之初就考慮全網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

（2）抗干擾措施：做好光傳輸設(shè)備相關(guān)的二次電纜的抗電磁干擾措施，如相關(guān)配線設(shè)備的防雷接地等。

（3）嚴(yán)抓光纜施工質(zhì)量。提高相關(guān)施工人員水平。

光纖接續(xù)是一項(xiàng)細(xì)致的工作，特別在端面制備、熔接、盤纖等環(huán)節(jié)，要求操作者仔細(xì)觀察，周密考慮，操作規(guī)范。熔接過(guò)程中需要加強(qiáng)OTDR測(cè)試儀表的監(jiān)測(cè)，確保光纖的熔接質(zhì)量、減小因盤纖帶來(lái)的附加損耗和封盒可能對(duì)光纖造成的損害。在整個(gè)接續(xù)工作中，必須嚴(yán)格執(zhí)行OTDR測(cè)試儀表的四道監(jiān)測(cè)程序：1）熔接過(guò)程中對(duì)每一芯光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，檢查每一個(gè)熔接點(diǎn)的質(zhì)量；2）每次盤纖后，對(duì)所盤光纖進(jìn)行例檢，以確定盤纖帶來(lái)的附加損耗；3）封接續(xù)盒前對(duì)所有光纖進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)定，以查明有無(wú)漏測(cè)和光纖預(yù)留空間對(duì)光纖及接頭有無(wú)擠壓；4）封盒后，對(duì)所有光纖進(jìn)行最后監(jiān)測(cè)，以檢查封盒是否對(duì)光纖有損害。

4.4 制度建設(shè)問(wèn)題說(shuō)明

隨著光差保護(hù)在黃岡電網(wǎng)的大量應(yīng)用，保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)相互銜接的日益緊密，保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)管理界面也日益難以區(qū)分，如果不從制度建設(shè)上解決這一問(wèn)題，則有可能直接影響到光差保護(hù)的安全可靠運(yùn)行。

比如，通信專業(yè)人員不了解復(fù)用光纖保護(hù)設(shè)備的投退情況，經(jīng)常對(duì)線路保護(hù)設(shè)備采取不管不顧的態(tài)度，這肯定不利于光通信傳輸系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)的安全帶來(lái)了許多隱患。

另外光纖傳輸通道中涉及到的技術(shù)環(huán)節(jié)比較多，有時(shí)候線路保護(hù)裝置通道產(chǎn)生告警后，很難區(qū)分是線路保護(hù)的問(wèn)題，還是通信專業(yè)的問(wèn)題。

上述情況就需要加強(qiáng)兩個(gè)專業(yè)之間的理解和溝通，理順兩個(gè)專業(yè)間的工作界面，同時(shí)也需規(guī)范各專業(yè)人員的檢修作業(yè)規(guī)范。

4.4.1復(fù)用保護(hù)的光纖通信的職責(zé)分工

（1）對(duì)于分芯共纜復(fù)用方式，以保護(hù)設(shè)備光入口端子為界，光通信配線架至保護(hù)設(shè)備光入口端子之間的光纜由保護(hù)專業(yè)負(fù)責(zé)維護(hù)，通信專業(yè)配合。

（2）對(duì)于共光端機(jī)分2M口的復(fù)用方式，以復(fù)接設(shè)備（SDH、PDH）上的數(shù)字配線架（DDF）為界面，數(shù)字配線架以及對(duì)通信設(shè)備側(cè)的設(shè)備由通信專業(yè)維護(hù)。從數(shù)字配線架到保護(hù)設(shè)備的電纜（光纜）及保護(hù)裝置由保護(hù)專業(yè)負(fù)責(zé)，通信專業(yè)配合維護(hù)，數(shù)字配線架到通信設(shè)備側(cè)的設(shè)備由通信專業(yè)負(fù)責(zé)。

（3）一端光通信配線架至對(duì)端變電站光通信配線架之間的光路由由通信專業(yè)和線路專業(yè)共同負(fù)責(zé)，其中，OPGW和ADSS光纜光纖芯的測(cè)試、熔接、維修由通信專業(yè)負(fù)責(zé)，線路的維護(hù)、巡視由線路部門負(fù)責(zé)；普通光纜的維護(hù)由通信部門負(fù)責(zé)。

（4）VDF、DDF和配線端子排的接線由通信專業(yè)人員負(fù)責(zé)施工。其接線改線時(shí)，保護(hù)專業(yè)人員必須在場(chǎng)配合施工。

4.4.2復(fù)用保護(hù)的光纖通道的檢修規(guī)范

（1）在復(fù)用保護(hù)的通信電路上工作，檢修單位應(yīng)提前3個(gè)工作日向地調(diào)通信調(diào)度報(bào)工作申請(qǐng)。通信調(diào)度接到申請(qǐng)應(yīng)報(bào)電網(wǎng)調(diào)度，在得到電網(wǎng)調(diào)度“保護(hù)已停用”的答復(fù)后方可批準(zhǔn)該項(xiàng)工作。通信電路恢復(fù)后，檢修部門向通信調(diào)度報(bào)完工，通信調(diào)度確認(rèn)無(wú)誤后報(bào)告電網(wǎng)調(diào)度通信電路已具備復(fù)用保護(hù)條件。電網(wǎng)調(diào)度待現(xiàn)場(chǎng)變電運(yùn)行單位驗(yàn)收保護(hù)通道合格后及時(shí)回復(fù)通信調(diào)度，該項(xiàng)通信工作方可正式完工。

（2） 可能影響OPGW光纜或ADSS光纜線路運(yùn)行的工作，線路運(yùn)行部門除向電網(wǎng)調(diào)度報(bào)送停電申請(qǐng)外，還應(yīng)向通信調(diào)度報(bào)送OPGW光纜或ADSS光纜停用申請(qǐng)。通信調(diào)度接到申請(qǐng)后，應(yīng)根據(jù)所停用光纜線路上承載的業(yè)務(wù)向省級(jí)通信調(diào)度報(bào)告，或送地調(diào)方式、保護(hù)、自動(dòng)化等專業(yè)進(jìn)行會(huì)簽，并及時(shí)將會(huì)簽意見回復(fù)線路運(yùn)行部門。工作完畢驗(yàn)收合格后，線路運(yùn)行部門應(yīng)及時(shí)向通信調(diào)度報(bào)完工。

五、結(jié)論

本文通過(guò)闡述光纖保護(hù)通道的原理，以及輸電線路縱聯(lián)保護(hù)原理，討論和分析縱聯(lián)保護(hù)對(duì)通信通道的要求及原因。重點(diǎn)針對(duì)光纖自愈網(wǎng)在輸電線路縱聯(lián)保護(hù)方面所面臨的優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題做了研究和總結(jié)，并提出光纖自愈網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中可采取的解決方法和實(shí)際運(yùn)行中所注意的各種問(wèn)題。同時(shí)進(jìn)行了實(shí)際組網(wǎng)測(cè)試，為纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)提供理論指導(dǎo)和實(shí)踐意見。

經(jīng)過(guò)大量的研究、分析、及實(shí)際組網(wǎng)驗(yàn)證，本文認(rèn)為是光纖自愈網(wǎng)應(yīng)用于輸電線路縱聯(lián)保護(hù)是絕對(duì)可行的，而且隨著相關(guān)問(wèn)題的解決，也會(huì)逐漸成為實(shí)際應(yīng)用的主流趨勢(shì)。

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