鞠磊

摘 要：在電力通信系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展以及完善的今天，光纖通信網(wǎng)絡得到逐步完善，在繼電保護中廣泛使用。這些主要是因為光纖通信具有安全性高、受干擾少等優(yōu)勢。光纖通信在電力繼電保護中的使用主要是理論分析?，F(xiàn)在結(jié)合實際經(jīng)驗分析光纖通信在繼電保護中的基本特征，同時提出光纖通信在繼電保護中的使用方式。

關(guān)鍵詞：光纖通信；電力系統(tǒng)；繼電保護

中圖分類號：TN913.7 文獻標志碼：A

0 前言

隨著對能源供應提出的要求持續(xù)升高，在電力使用中新能源也成為發(fā)展的主要方向，為電力系統(tǒng)帶來重要發(fā)展機遇?，F(xiàn)在高電壓大機組已經(jīng)成為發(fā)展的重要方向，由于輸送線路中電壓高、輸送范圍廣，對國家經(jīng)濟發(fā)展以及人民的生命財產(chǎn)影響重大，因此繼電保護準確切斷故障線路為重要技術(shù)。

1 光纖通信內(nèi)繼電保護使用種類以及特點

在電力繼電保護內(nèi)使用光纖通信已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)的主要施工方式，依據(jù)工作原理分為光纖封閉式、允許式及光纖電流差動保護等保護方式。

差動性保護主要通過穩(wěn)定可靠的光纖通道傳輸幅值和電流相位。其中實踐同步性為處理好電流信息以及精確傳送到對側(cè)的重要方式。此種保護方式中一般使用主從方式，確保可以實現(xiàn)時鐘同步，也有使用數(shù)字接口或數(shù)字通道的，主要保證校驗碼精確。允許式縱向保護和光纖封閉式是由允許高頻聯(lián)動保護轉(zhuǎn)變而來的，使用穩(wěn)定可靠的光纖通道替換高頻通道，通過這種方式提升保護可靠性，同時也有兼容性這些特點，極大地提升保護可靠度。通過這種方式光纖環(huán)網(wǎng)也會形成雙重化通道，逐漸提升超高頻電壓中的使用率。

現(xiàn)在經(jīng)常使用是差動保護光纖，因為光纖自身抗電磁干擾、帶寬高、傳輸中損耗小數(shù)量大這些特點，使得其成為發(fā)展的主要趨勢。光纖主要是由涂層以及纖芯、包層、套塑這些結(jié)構(gòu)組成，同時可以分為單芯和多芯兩種。在連接繼電保護中一般使用熔纖連接，也有的采用連接器連接，主要是保證接頭干凈，確保光纖通信可靠安全。光纖通道傳輸質(zhì)量高，一般狀況下，光纖通信傳輸誤碼率低。這些特征使得光纖通道很容易滿足繼電保護透明度要求。保證發(fā)端保護設備發(fā)送的信息經(jīng)過傳輸?shù)竭_收端時兩端信息一致，不會出現(xiàn)減少以及增加內(nèi)容的問題。光纖通道和各種電纜對比發(fā)現(xiàn)，光頻率高，信息量大，不僅可以保證保護裝置大量進行信息交流，同時可以使保護動作正確、可靠。由于光信號自身特征，雷電和系統(tǒng)問題造成的電磁都不容易影響信號傳輸，但是由于光纖自身特征，受外力破壞概率大，因此在架設過程中要防止出現(xiàn)機械損傷。

2 繼電保護原理

2.1 繼電保護中安全自動裝置

電力系統(tǒng)中元件多在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者不穩(wěn)定時向值班人員發(fā)送警報，同時也會向控制斷路器發(fā)送跳閘信號，防止問題的持續(xù)惡化。終止事件發(fā)生的自動設備一般可以稱之為繼電保護裝置。使用保護的電力系統(tǒng)可以稱之為安全自動裝置。繼電保護也是保證元件得到安全運行的重要保證，任何元件都不能在沒有繼電保護的情況下運行。電力系統(tǒng)的自動裝置可以使用快速恢復保證系統(tǒng)完整，防止電力系統(tǒng)的大面積停電。

2.2 繼電保護通道組織方式

電力線路以及通信通道一起發(fā)生故障的概率較低，因為繼電保護中的信號十分重要，因此可以在一條線路中使用兩種保護裝置，在傳輸通道中設置兩條獨立通道。此種保護方式也為電力線路高頻保護以及光纖縱聯(lián)電流差動的正常運行提供保障，使其不會因為設備故障出現(xiàn)退出運行，提升了設備的可靠性、安全性。

3 光纖通道和保護裝置的配合方式

3.1 專用光纖保護

光纖縱聯(lián)保護是由光纖和縱聯(lián)之間配合組成。這種方式很多都使用單獨芯線，同時也要使用專用光纖接口。主要特點為使用方便，降低傳輸過程，同時有效避免和裝置之間的連續(xù)。缺點是維護人員在設備維護中操作不便，光芯較少，同時在操作中要進行帶路保護和本路光纖切換，但是使用不利，接頭長時間沒有拔出從而出現(xiàn)損傷。

3.2 復用光纖保護

縱聯(lián)保護和光纖配合共同構(gòu)成復用縱聯(lián)保護。在允許式中一般都是由直跳信號以及允許信號中的保護裝置發(fā)射，然后使用復用設備進入光纖通道。帶路之后電信號進行切換，實施較為方便。光纖在使用中較多。主要缺點是中間過程多，同時通信室切換設備檢查中不方便，出現(xiàn)問題之后會產(chǎn)生各種影響。

3.3 光纖縱聯(lián)電流差動保護

電流差動保護中會出現(xiàn)光纖電流差動保護，從而實現(xiàn)保護單元化，也不會受到運行方式的影響，運行效率也得到提升?，F(xiàn)在電流差動保護主要發(fā)生在主母線中以及變壓器中，由于其具有動作簡單、全相運行等優(yōu)點受到人們的重視。

在使用所有配合方式中都要重視通信性能的影響因素。有時鐘方式，使用2Mbit/s復用方式時設備是不同的，因此發(fā)送和接收數(shù)據(jù)中的時鐘基準也不同。對于這種問題可以將一端保護裝置設置為主時鐘，另一端為從時鐘，保證時鐘一致性。

4 光纖通信在電力繼電保護中的使用方式

4.1 光纖通信內(nèi)繼電保護高壓測量

在繼電保護設備內(nèi)都要使用到TA、TV設備，同時傳輸線路中要進行電流以及電壓的測量，只有這樣才可以使用。在輸電線路測量中光纖設備主要實現(xiàn)TA、TV設備和保護裝置之間的溝通。此種測量方法能夠有效避免外部干擾信號，例如電磁信號對測量產(chǎn)生的影響，從而使得測量的可靠性以及準確性得到保證。在線路測量中光纖交流器也可以替代TA、TV設備。這種方式也能夠避免過飽和問題，快速反應出輸電線路發(fā)生故障后電流以及電壓狀況，對計算機的保護更為有利。光纖變流器內(nèi)的數(shù)值也能夠準確直接傳送給計算機，通過這種方式保護D/A以及A/D在轉(zhuǎn)換中的偏差，節(jié)省大量測量時間，同時也會提升計算精度。

4.2 光纖通信中繼電保護的復用

短距離電流縱差保護光纖通道，使用研制信號傳輸復用技術(shù)，在此基礎上進行使用。傳輸各相電流和保護信號中，一定要做到各相傳送，每相做好對比、分相跳閘，提升繼電保護運轉(zhuǎn)性能。在使用中，高中終端保護設備內(nèi)主要設置ITU G703標準同時設置好數(shù)據(jù)接口，傳送保護信號時也可以使用PCM方式?，F(xiàn)在主要使用SDH傳輸技術(shù)，通過這種方式保護設備以及光纖通道，提升光纖設備自愈能力，從而避免光纖因為意外發(fā)生中斷通信的問題。同時也可以實現(xiàn)通道雙重保護，提升可靠性，滿足傳輸中的連續(xù)性。由于性價比高以及安全性高、可靠等這些優(yōu)點，一定會在未來的電力系統(tǒng)繼電保護中不斷發(fā)展。

4.3 光纖通信在繼電保護通道中的使用，不僅可以提升通道穩(wěn)定性同時也可以保證準確降低干擾

短距離電流縱聯(lián)保護時，可以解決由于感應電壓以及故障電流造成的通信設備損害。研究光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護的使用中，研究重點是短線縱差保護。短距離輸送中的縱差保護能夠避免短距離傳輸中的較大誤動。

5 光纖保護中存在的問題

5.1 施工問題

超高壓線路中心保護便是光纖保護，電力系統(tǒng)安全受到通道的重要影響。但是光纜在傳輸中會使用到端子箱和電纜層等，因此很容易造成施工誤差。在施工前進行保護裝置測試同樣會造成誤差，影響全網(wǎng)穩(wěn)定。

5.2 光纖保護管理界面劃分

現(xiàn)在通信和保護之間的關(guān)系逐漸密切，他們之間的管理界面辨識度也逐漸降低，因此一定要從制度上處理好這個問題，保證光纖運行可靠。通信保護和繼電保護的主要交叉點在機房光纖陪架，其中保護裝置尾纖需要由繼電保護進行維護，這樣就要求保護人員具有專業(yè)的光纖維護能力。

結(jié)語

通過分析可以發(fā)現(xiàn)光纖通信在繼電保護中使用較為廣泛。很多發(fā)電廠以及變電站都在使用此種技術(shù)，同時運行穩(wěn)定，可以快速切除故障，從而保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定可靠，也受到用戶的好評。筆者希望通過對此技術(shù)的分析和研究，可以為光纖通信在繼電保護中的正確使用提供參考。

參考文獻

[1]王湛雄.探討光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用[J].通訊世界，2016（22）：125-126.