劉天宇 董曉

摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也有越來(lái)越多的電力系統(tǒng)開始應(yīng)用光纖通信?，F(xiàn)階段，電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，越來(lái)越多的地區(qū)被電力資源所覆蓋，而電力部門的服務(wù)范圍也日益擴(kuò)大，對(duì)繼電保護(hù)的要求也會(huì)隨之提高。

關(guān)鍵詞 光纖通信；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)

引言

對(duì)于220kV或以上的電力系統(tǒng)主干傳輸通道的輸電線路來(lái)說(shuō)，他們的電壓等級(jí)較高，傳輸容量大，如果發(fā)生任何的故障都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響，甚至?xí){到整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，影響到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，都會(huì)采用繼電保護(hù)裝置來(lái)避免高壓電力線路發(fā)生故障。繼電保護(hù)裝置中的保護(hù)信號(hào)是物理傳輸，通道方式的選擇具有多樣性，其中包括有電力線載波、光纖、微波等。其中光纖通道不會(huì)受到超高壓和雷電電磁的干擾、可靠性較強(qiáng)高、傳輸容量大、損害率低等，是目前大多數(shù)電力系統(tǒng)首選的傳輸方式[1]。

1 光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用的原理

光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于，其通信良好，信息傳輸性能較強(qiáng)，如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，有部分電力元件出現(xiàn)故障，不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成太大的影響，并且還能及時(shí)地將警告信息發(fā)送至值班人員處，或者直接觸動(dòng)斷路器從而切斷電路，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

光纖通信的信息傳輸方式所采用的技術(shù)主要包括有波分復(fù)用技術(shù)、頻分復(fù)用技術(shù)，而波分復(fù)用技術(shù)的原理就是在一根光纖中傳輸多個(gè)波長(zhǎng)不同的信號(hào)，從而增加光纖的通信容量，充分、全面的利用光纖通道資源，特別是對(duì)于大容量、長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓庑盘?hào)傳遞，采用光纖通信能夠減少電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)成本。頻分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用原理就是將傳輸信道總帶寬細(xì)分為多個(gè)子頻帶，在子頻帶中傳輸信號(hào)。在頻分復(fù)用技術(shù)中，信號(hào)是以并行的方式進(jìn)行傳遞，不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)傳輸延時(shí)的情況，從而增加了頻分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用次數(shù)[2]。

2 光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用方式

2.1 光纖通信應(yīng)用于繼電保護(hù)中的高壓測(cè)量

每套繼電保護(hù)系統(tǒng)都要具備TA、TV設(shè)施，在完成了輸電線路的電壓和電流測(cè)量后，才能開始應(yīng)用。在輸電線路上，光纖通信設(shè)備的測(cè)量方式就是通過(guò)光纖將TA、TV設(shè)備和保護(hù)裝置聯(lián)系起來(lái)，利用光纖測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量能夠避免外界的電磁干擾對(duì)信號(hào)造成的影響，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的精確性以及設(shè)備的安全運(yùn)行。光纖在輸電線路的測(cè)量中還能發(fā)揮其他作用，就是通過(guò)光纖變流器取代電磁式TA和TV設(shè)備。這種測(cè)量方式不會(huì)出現(xiàn)飽和的情況，即使輸電線路發(fā)生了故障，也能準(zhǔn)確反映出其電壓的情況以及電流量。采用這種措施有助于計(jì)算機(jī)的保護(hù)，由于這種測(cè)量方式能夠直接將光纖變流器所測(cè)量的數(shù)值及信息傳遞到計(jì)算機(jī)保護(hù)中，避免了A/D和D/A兩種模式間的切換所造成的偏差，從而節(jié)約了設(shè)備測(cè)量所花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)，并且提升了測(cè)量和計(jì)算的準(zhǔn)確性。

2.2 光纖通信在繼電保護(hù)中的復(fù)用

在短距離電流的縱差保護(hù)中的光纖通信通道，要結(jié)合各項(xiàng)要求來(lái)研制出信號(hào)傳輸中的復(fù)用技術(shù)，并合理應(yīng)用，從而更好地傳輸電流以及其他的保護(hù)信號(hào)，確保能夠做到分相眺閘、分相對(duì)比和分相傳送，增強(qiáng)繼電保護(hù)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。就目前的情況看來(lái)，電力企業(yè)最常采用的終端保護(hù)設(shè)備就是ITUG703標(biāo)準(zhǔn)的同向數(shù)據(jù)傳輸接口，這種設(shè)備能夠通過(guò)PCM復(fù)用技術(shù)式來(lái)保護(hù)傳輸?shù)男盘?hào)。其次，這種措施也能利用目前電力系統(tǒng)的光纖設(shè)施來(lái)發(fā)揮自愈作用，防止光纖由于意外而斷開，造成通訊中斷的情況發(fā)生，從而增強(qiáng)通道保護(hù)的雙重性，保證通道的可靠性和穩(wěn)定性，滿足數(shù)據(jù)傳輸對(duì)連續(xù)性的要求。而這種方式的優(yōu)勢(shì)在于其性價(jià)比較高、安全性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[3]。

隨著光纖通信在繼電保護(hù)中應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，采用次數(shù)的逐漸增加，通過(guò)光纖通信的繼電保護(hù)來(lái)傳輸數(shù)字、模擬形式的多路電流以及電壓信號(hào)，并且還能在長(zhǎng)距離的電流輸送線路中，使用分相電流縱差保護(hù)的方式，這個(gè)方式的優(yōu)勢(shì)相較于其他方式的優(yōu)勢(shì)更為突出。

2.3 光纖通信用作于繼電保護(hù)的信號(hào)通道

光纖通信中的電纜是電力傳輸?shù)妮d體，用于長(zhǎng)距離的光電輸送。在長(zhǎng)距離的光纖通信輸送系統(tǒng)中，要在一定的通道距離間設(shè)置一個(gè)中繼器，就是傳統(tǒng)的光電——光中繼器。光纖通信在電力系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)扮演繼電保護(hù)的通道，而現(xiàn)在主要負(fù)責(zé)電流動(dòng)差縱聯(lián)保護(hù)中的引導(dǎo)線，還能充當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中的聯(lián)絡(luò)線。例如，在微波保護(hù)中，能夠充當(dāng)距離長(zhǎng)達(dá)幾十米甚至幾百米的保護(hù)設(shè)備以及發(fā)射塔的數(shù)據(jù)傳送線；在高頻保護(hù)中，光纖通信可充當(dāng)繼電保護(hù)的控制室和載波機(jī)。此外，光纖通信還能作為控制室和變電室中繼電保護(hù)訊號(hào)的傳輸線使用，例如，在計(jì)算機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)中，充當(dāng)計(jì)算機(jī)間的傳輸線，計(jì)算機(jī)與測(cè)量、自動(dòng)和終端設(shè)施間的輸送線。

在繼電保護(hù)的通道中，使用光纖通信不僅能夠保證通道的穩(wěn)定性和可靠性，還能減少外界造成的不良干擾，增強(qiáng)抗干擾能力。特別是對(duì)于短線的電流縱聯(lián)保護(hù)，能夠很好地解決由于感應(yīng)電壓和故障電流的過(guò)電壓所導(dǎo)致通道和設(shè)施被損害的問(wèn)題。因此，對(duì)光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用分析，主要的分析和探究要點(diǎn)就在于短線的縱差保護(hù)。其次，在短距離的輸送上采用光纖縱差保護(hù)法，能夠減少由于距離保護(hù)在短距離傳輸中造成的誤差以及由于弧光電壓所造成的拒動(dòng)障礙[4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于光纜的信號(hào)傳輸方式損耗率較低，傳輸高效、操作方便，傳輸安全性和穩(wěn)定性較強(qiáng)。因此在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，很受重視，許多電氣企業(yè)都應(yīng)用光纖通信，得到了許多行內(nèi)專業(yè)人士的認(rèn)可。為了能夠增強(qiáng)電力系統(tǒng)的監(jiān)督管理能力，提高電力資源的利用率，就需要電力人員對(duì)光纖通信設(shè)備進(jìn)行探究和優(yōu)化，不斷提高設(shè)備的各項(xiàng)性能，推動(dòng)設(shè)備在電力中的應(yīng)用，提升我國(guó)電力系統(tǒng)中信號(hào)傳輸和應(yīng)用管理的水平，為電力系統(tǒng)的傳輸?shù)於▓?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓亞男.光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，（07）：41.

[2] 孫麗紅，朱哲然.淺析光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016，（04）：171-172.

[3] 鄭汝波.光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（02）：117.

[4] 車文華，吳勇，童軍，等.光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和維護(hù)[J].冶金動(dòng)力，2016，（09）：51-54.