光纤通信网络风险评估 光纤具有抗干扰、数据传输快、损耗小等优点，成为当前网络的主要 通信介质，在很多领域得到了广泛应用［1，2］。不过光纤通信网络 与其它类型的网络一样，也存有安全隐患问题［3］，如果出现数据被 窃取、网络入侵等行为，那么会给人们带来巨大的经济损失，为此， 如何提升光纤通信网络的安全，一直是网络安全管理领域中的研究热 点［4］。近几年来，学者们对光纤通信网络的风险评估进行广泛研究，最原始风险评估模型是引用其它类型的网络评估模型，如双绞线网络等，但是光纤通信网络具有其自身的特殊性，这些模型的风险评估结 果不可靠［5］。近些年，一些研究机构提出了基于层次分析法、德尔 斐法、决策树、神经网络、支持向量机等光纤通信网络的风险评估模 型［6－10］。层次分析法、德尔斐法属于定性分析或简单定量方法， 评估结果的好坏与专家经验和知识直接相关，评估精度不太稳定，时 高时低，而且评估结果含有一定的主观性［11］。决策树、神经网络、支持向量机等属于定量分析方法，根据光纤通信网络风险的评估指标，采用神经网络等建立相对应的评估模型，评估精度比较高，在光纤通 信网络风险评估中应用最为广泛［12］。在实际应用中，这些方法均 没有考虑评估指标选择问题，导致评估指标过多，评估结果和效率均 有待进一步改善［13］。为了提升光纤通信网络风险评估精度，有效 保证光纤网络的数据传输可靠性，提出一种因子分析法的光纤通信网 络风险评估模型，采用并通过具体实例对其有效性和优越性进行分析。 1建立光纤通信网络风险的数学模型 在光纤通信网络风险评估过程中，有两个步骤对评估结果的影响十分 关键，其中一个是评估指标的选择，另一个是光纤通信网络风险值的 预测算法。假设选择第i个样本的评估指标为{xi1，xi2，…，xin}， 相对应的光纤通信网络值为yi，那么光纤通信网络风险评估的数学模 型可以描述。 2因子分析法选择光纤网络风险评估指标
输电线路纵联保护中光纤通信的应用 发表时间：2018-08-16T16:49:38.460Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：胡念恩 [导读] 摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。 （西北民族大学电气工程学院甘肃兰州 730124） 摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。因此本文主要介绍继电保护中的输电线路纵联保护中光纤通信的应用。 关键词：输电线路纵联保护；信息交换；光纤通信 1.输电线路纵联保护 1.1纵联保护的概念 电力系统的稳定运行与国民的生产生活有着密不可分的关系，为保证电力系统的正常运行，就需要加装电力系统继电保护装置，目前在输电线路中运用最多的是纵联保护。研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护[1]。 输电线路纵联保护一般构成如图1所示。图中TV为电压互感器，TA为电流互感器，它们分别获取本端的电压、电流，两端的保护根据不同的保护原理分别从中提取用来比较的电气量特征，通过通信设备将本端电气量特征传送到对端，并接收来自对端的电气量特征，将两端的电气量特征进行比较，如果满足动作条件则本端断路器跳开，并发送信号告知对端；若不符合动作条件则不会动作。 图1输电线路纵联保护结构框图 1.2输电线路纵联保护两侧信息的交换 在电力系统中输电线路的纵联保护需要相应通道和通信设备进行信息交换与传递，目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线路载波通信、微波通信、光纤通信，利用以上通信方式构成的保护分为导引线纵联保护、电力线路载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵联保护[2]。 2.光纤通信 光纤通道由于其在性能和经济上的优势，逐渐成为目前在输电线路纵联保护中最常用的通信通道。 2.1光纤通信的组成 在这里以点对点单向光纤通信系统为例，图2是示意图。 图2 单向点对点光纤通信系统 2.1.1光发射机 使用光发射机可以把电信号转变为光信号进行传输。光发射机也称光发送器，包含电调制器和光调制器。一般是由铝石钕榴石激光器或砷镓铝二极管或者砷化镓发光二极管构成。发光二极管的寿命很长，能达到百万小时左右，所以是简单便宜但又可靠的光电转换元件。 2.1.2光纤 光导纤维简称光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维。主要是由保护和加强光纤机械强度的包层和传输光信号的光芯组成。因其具有抗干扰能力强、节约金属材料、不易受潮、通道容量大、无感应性能等特点，所以被广泛应用于通信方面。 2.1.3中继器 信号经过光纤传输后会有一定程度的衰减，这个时候就需要用中继器对衰减信号进行放大。常用的中继器有全光中继器和光-电-光中继器，可以根据不同的需求选择相应的继电器对信号进行处理。 2.1.4光接收机 通过光纤传过来的是光信号，光接收机对接收到的光信号进行处理，将光信号转变成电信号，通常是由接收光信号的光探测器和处理信号的电解调节器组成。 2.2 继电保护中光纤通信的应用方式 光芯通信在继电保护中的通信方式主要有专用光纤通信方式和复用光纤通信方式。 2.2.1专用光纤通信方式 在继电保护光纤通信中有一种专门负责传输继电保护信息，不传输其他信息的通道，这种传输方式称为专用光纤通信方式。这种通信方式使用的光纤的光芯经过融纤技术的处理，直接连接继电保护设备的接口，没有经过任何其它中间设备，保证了其通信的可靠性。因此这种通信方式具有简单可靠、便于管理等特点。但是这种方式受到光的接发距离和敷设专用光纤费用等因素的限制，其通信距离通常限于
Vol.28No.3 M ar.2012 赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）第28卷第3期（下） 2012年3月目前，光纤通信在电力载波通信、微波通信、一点多址等诸多通信方式中日显优势，已成为电力通信网的主要传输方式.它是以光波为载体，以光导纤维为传输媒质，将信号从一处传输到另一处的一种通信手段.它具有传输的信息量大、 距离远、频带宽、质量高、抗干扰及辐射性强等许多优点，是集语音、图像、数据通信为一体的综合传输系统. 随着电力系统变电站无人值守项目的实行，电网专业化管理的进一步深化，电力通信专网在整个电力系统运行管理中的地位越来越重要，积极采用新技术和新设备组建电力通信专网已是十分紧迫的任务.在此背景下， 自2000年以来，电力系统进行了电力通信专网的统一规划和建设，建成了以光纤通信为主，微波和电力载波为辅的通信系统.1系统组成、规模及维护1.1系统组成 1.1.1 OPGW 光缆，Optical Fiber Composite Over- head Ground Wire （也称光纤复合架空地线）.把光纤放置在架空高压电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，兼具地线和通信的双功能. 全介质自承光缆———ADSS （All Dielectric Self Supporting ）.ADSS 光缆在输电线路上广泛使用，特别是在已建线路上使用较多.它能满足输电线跨度大、 垂度大的要求.其特点是：（1）张力理论值为零；（2）为全绝缘结构，安装及线路维护时可带电作业，这样可大大减少停电损失；（3）其伸缩率在温差很大的范围内可保持不变，而且其在极限温度下，具有稳定的光学特性；（4）耐电蚀ADSS 光缆可减少高压感应电场对光缆的电腐蚀；（5）ADSS 光缆直径小、质量轻，可以减少冰和风对光缆的影响，其对杆 塔强度的影响也很小. 由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点，它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题.因而， OPGW 具有较高的可靠性，优越的机械性能，成本较低等显著特点.在新敷设或更换现有地线时尤其合适和经济.1.1.2SDH 传输系统.SDH 传输系统具有灵活的设 备配置 OSN1500、OSN2500、OSN3500、OSN7500、OSN9500智能光传输设备，用于在网络骨干层到接入层实现SDH 、PDH 、Ethernet 、ATM 、DDN 、SAN 等多种业务的高效传输.设备支持智能网络技术，能实现对业务和带宽的智能化管理.系统支持内置微波中频板，配合微波设备的ODU 使用可实现业务的无线传输. STM -16／4兼容设备， 支持网络设备从622M 到2.5G 的在线升级，具备高低阶20G 全交叉能力.具有强大的组网能力支持Mesh 组网，网络节点即插即用.支持SDH 业务、PDH 业务、以太网等多业务接口，单子架可实现1×STM -16四纤环或2×STM-16二纤环，可支持M esh 网络中多达40个光方向的组网；具有完善的网络生存机制和完备的设备保护机制.1.1.3 同步时钟系统.同步时钟源包括：线路时钟 源、支路信号时钟源、两路外同步时钟源、内部时钟源.每个站点可以从两个方向提取时钟，对这两个方向时钟设置优先级，当高优先级的时钟质量低于要求时，自动跟随另一个低优先级的时钟，以此对同步时钟建立起时钟保护自愈环. 实际应用中，在中心有人站接入两路高质量的 光纤通信在电力系统的应用 张金祥 （内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局，内蒙古赤峰024000） 摘 要：光纤通信技术在赤峰电业局的推广应用，实现了电网通信网建设的低成本、大容量、多业务 和智能化，满足了电力数据、语音、视频、宽带接入等多种业务的传输要求，并在网络通信的实时性、准确性和可靠性等方面提供了充分的保障. 关键词：电力通信；ADSS 光缆；OPGW 光缆；SDH 传输系统中图分类号： TN929.14文献标识码：A 文章编号：1673-260X （2012）03-0079-02 79--
光纤通信技术在电力通信中的应用 发表时间：2018-10-19T09:30:27.377Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：李佳进 [导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国电力通信行业的发展提供了强大的动力支持，正是因为电力通讯行业需要源源不断的信息交流和信息更新，所以说光纤技术的发展为电力通信行业插上了腾飞的翅膀。 (国网福建龙岩市新罗区有限公司福建龙岩 364000) 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国电力通信行业的发展提供了强大的动力支持，正是因为电力通讯行业需要源源不断的信息交流和信息更新，所以说光纤技术的发展为电力通信行业插上了腾飞的翅膀。电力通讯行业已经成为继石油，石化，中国电厂的第四大经济支柱行业。 关键词：光纤通信技术；电力通信；应用技术 引言 光纤通信技术在电力通信中的应用具有重要意义。本文首先对传统电力通信系统主要问题作出简要阐述，然后对光纤通信技术特点予以说明，明确光纤通信技术可以对传统电力通信系统问题予以有效解决，最后结合实例，探讨光纤通信技术在电力通信中的应用方法，希望对业内可以起到一定参考作用。 1光纤通信技术具备的优势 1.1安全性能高，重量轻 由于硅是世界上储存量最多的半导体材料，而二氧化硅材料是光纤管道中用的最多的材料，这种材料由于内部结构比较特殊，内部的疏松孔道较多，所以该类材料的质量十分轻，所以能够大大减少铺设管道的费用。另外二氧化硅材料的安全性能也非常高，不会产生爆炸也不容易燃烧，所以可以广泛用于各个场合。光纤中的内部容积一次性可以容纳几十条信号线路，能够大幅度提高信息传输的并行效果，从广度方面提高光纤传输速率。 1.2抗干扰能力强 光纤通信技术具有较强的抗干扰能力。众所周知，通信技术以电信号为主，在应用过程中，各类电磁干扰往往是不可避免的，如雷电干扰、太阳黑子活动干扰、电离层变化干扰等，此类干扰会影响信号的稳定传输，对通信设备正常使用造成影响。光纤本身制作材料为非金属材料玻璃纤维，和传统采用的铜缆线进行比较，可以发现光纤材料具有良好的绝缘性能，同时，光纤材料抗高温性、耐腐蚀性也更强。 1.3信息损耗低 在电力通信系统的运行中，对其传输信息的时效性要求和精准性要求相对较高，其传输信息包含话音信号、继电保护信号、电力负荷监测信息等，光纤通信技术具有信息损耗低的特点，我国幅员辽阔，为让电力通信网络覆盖全部区域，就需要克服多种地域位置造成的覆盖困难，如在部分偏远地区，如果采用铜线或是电缆来构建电力通信网络，就有可能让长距离传输目的难以得到满足，而在短距离传输过程中，可能会出现信号终端现象，会让建设中继站成本增加。 1.4传输距离长 对于传统的信号采集系统来说，携带信息的介质在运行一段时间后，功率和能量会极大衰弱，如果中途没有能量源对其进行充能，那么携带的信息会出现不同程度的失真现象。而对光纤技术来说，管道内部有防止信号透射的装置，载波能够在光纤中迅速反射不断前进，中途损失的能量却非常少，所以在光纤进行远距离传输的时候只需要将传输的管路维护完善即可。 2光纤通信在电力通信网中应用 2.1光纤复合相线的应用 光纤复合相线是一种融合了传统相线结构和光纤通信技术的新型技术，在具体应用过程中，主要是在过去的电力通信系统线路资源上，使用光纤技术对通信系统线路、频率以及电磁兼容性进行有效协调，进而让传统电力通信系统信息传输性能得到增强。作为一种较为新型的通信光缆，起初在150kV电力系统中得到了应用，后随着光线符合相线使用技术的进一步成熟，现阶段，在其他高压电力系统中也渐渐得到了广泛使用。在三相电力系统中，将其中一项替代为光线复合相线，可以让全新三相电力系统得以形成，进而让信息可传输数量得到增长，让信息传输质量得到提升，和另设通信线路相比，这种方法的投入成本相对较低。在具体施工中，需要利用光电子分离技术、光纤接续技术，以此来单独分离出相线光纤单元，在施工过程中，需要对接线盒予以独立设置。如在我国某地的新建35kV电网通信中，就采用了光纤复合相线技术，其光缆为16芯，在具体施工中，将OPPC光缆替代3根导线中的1根，对杆塔进行加固、加高及改造，解决了过去存在的110kV变电站与35kV变电站之间调度、通信及自动化问题。该工程之所以取得成功，主要是因为做好了五项基础工作：（1）需要依照系统对导线型号进行确定，依照参数接近原则对光缆型号进行选择，为让OPPC光缆和相邻导线弧垂张力特性维持一致，保证了其截面、直径、重量等相关参数与相邻导线接近，直流电阻和相邻导线接近；（2）需要利用OPPC专门的绝缘金具、预绞式电力金具与专用接头盒；（3）需要保证OPPC光缆悬垂线夹、耐张线夹以及终端接头盒等相关附件的绝缘性；（4）在施工过程中，需要将OPPC光缆留有一定余长，确保光纤不会出现挤压情况；（5）在光电绝缘连接中，需要使用专门的接头盒，需要使用专业技术，将全金属跳线接头盒安装在两个耐张绝缘子串间，相线导电面积需要小于有效金属导电面积。 2.2电力光纤通信网的组网技术 光纤通信技术在电力通信中进行应用过程中，在通信网组建过程中，主要以波分复用技术和同步数字技术为主要的组网技术。在波分复用技术具体应用时，一根光纤中可以囊括众多不同波长的光信号，而且在具体信号传输过程中，通过对光纤低损耗窗口以光波的波长作为依据进行具体划分，这样一个信道能够划分为若干个信道，光波视为信号载波，合并不同波长的信号，确保其复合到同一根光纤中，并进行信号传输。不同波长的信号当传输到信号接由端时再分开。采用波分复用技术主要是依据不同波长的载波信号的相互独立性，这样在一根光纤中就可以实现多路光信号的传输。这其中将两个方向的信号放在不同波长中进行传输，则实现了双向传输。在具体应用波分复用技术过程中，针对两个相邻波峰之间间隔的不同可以将其分为密集波分复用技术和粗波分复用技术。这其中密集波分复用技术作为新型网络构建的最佳手段，能够实现高容量信息的有效传输。而同步数字技术在具体应用过程中，不仅能够对数位信号提供一定的等级，而且利用复用和映射方法，能够实现同步数字技术的有效转化，实现了网络的同步传输，对提高网络速度和网络利用效率具有极为重要的意义。
本实验指导书为《数字传输技术（A）》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》课程的实验用书，其有关内容也可以配合《数字传输技术（A）》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》等课程教材使用。 本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网络管理操作几方面的必做实验，主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和SDH网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。 光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等，其性能参数包括设备和系统光接口参数和电接口传输性能，光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道（光纤线路）传输特性，电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等，需要测试的项目较多，涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。 选做实验的指导书另行编写。
实验一光纤接续和监测 1 实验二光纤衰减测试 3 实验三光接口参数测试 5 实验四电接口传输性能测试10 实验五SDH设备认识17 实验六SDH网络管理系统及操作19
实验一 光纤的接续和监测 一． 试验目的 掌握光纤接续原理 掌握光纤接续损耗的测试原理 学习使用熔接机和了解光纤接续过程 二．试验原理 光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等，热熔法的主要步骤如下：连接光纤端面的制备，端面的定位和对准，熔接。 光纤接续损耗A s 的定义为 t r s p p A lg 10?= （dB ） 式中 p t 为发射光纤发出的光功率，W p r 为接收光纤接收的光功率，W 监测光纤接续损耗的方法有多种，如：光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测试等，目前都采用光时域反射计监测法，其测试系统原理土如图1.1所示。 测试时OTDR 发出测试光脉冲，并测得连接光纤的背向色散曲线如图1.2所示，根据所得曲线设置五个测试点（即采用五点法）即得到接续损耗值。 三． 试验仪器和设备 1.TYPE35SE 光纤熔接机， 1台 2.光时域反射计， 1台 3.光纤， 2盘，2Km/盘 四． 测试步骤
光纤通信在电力通信中的应用 随着经济和各行各业的快速发展，我国电力通信行业的发展提供了强大的动力支持，正是因为电力通讯行业需要源源不断的信息交流和信息更新，所以说光纤技术的发展为电力通信行业插上了腾飞的翅膀。电力通讯行业已经成为继石油，石化，中国电厂的第四大经济支柱行业。 标签：光纤通信技术;电力通信;应用技术 引言 光纖通信技术在电力通信中的应用具有重要意义。本文首先对传统电力通信系统主要问题作出简要阐述，然后对光纤通信技术特点予以说明，明确光纤通信技术可以对传统电力通信系统问题予以有效解决，昀后结合实例，探讨光纤通信技术在电力通信中的应用方法，希望对业内可以起到一定参考作用。 1光纤通信技术具备的优势 1.1安全性能高，重量轻 由于硅是世界上储存量昀多的半导体材料，而二氧化硅材料是光纤管道中用的昀多的材料，这种材料由于内部结构比较特殊，内部的疏松孔道较多，所以该类材料的质量十分轻，所以能够大大减少铺设管道的费用。另外二氧化硅材料的安全性能也非常高，不会产生爆炸也不容易燃烧，所以可以广泛用于各个场合。光纤中的内部容积一次性可以容纳几十条信号线路，能够大幅度提高信息传输的并行效果，从广度方面提高光纤传输速率。 1.2抗干扰能力强 光纤通信技术具有较强的抗干扰能力。众所周知，通信技术以电信号为主，在应用过程中，各类电磁干扰往往是不可避免的，如雷电干扰、太阳黑子活动干扰、电离层变化干扰等，此类干扰会影响信号的稳定传输，对通信设备正常使用造成影响。光纤本身制作材料为非金属材料玻璃纤维，和传统采用的铜缆线进行比较，可以发现光纤材料具有良好的绝缘性能，同时，光纤材料抗高温性、耐腐蚀性也更强。 1.3信息损耗低 在电力通信系统的运行中，对其传输信息的时效性要求和精准性要求相对较高，其传输信息包含话音信号、继电保护信号、电力负荷监测信息等，光纤通信技术具有信息损耗低的特点，我国幅员辽阔，为让电力通信网络覆盖全部区域，就需要克服多种地域位置造成的覆盖困难，如在部分偏远地区，如果采用铜线或是电缆来构建电力通信网络，就有可能让长距离传输目的难以得到满足，而在短
电力系统光纤通信若干问题分析 李 玮 （广东省电力设计研究院 广东 广州 510000） 摘 要： 随着光纤通信在电力系统内应用水平的进一步提高，光纤通信取代微波、电力载波已成为必然。以南方电网光纤通信骨干网为例，介绍电力系统专用光缆、通信电源、参数匹配及业务倒换等方面的现状，分析存在的问题，并在此基础上提出解决问题的措施及思路。 关键词： 通信电缆；通信电源；参数匹配；业务倒换 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120128－02 分成两组，分别为2条母线供电，同时每条母线配置独立的蓄电 0 引言 池，以实现2条母线相对独立供电。该运行方式较好的实现了目前，SDH（synchronous digital hierarchy）光纤通 2条母线的独立供电，增强了通信电源设备的运行可靠性，同信凭借其安全、经济、可靠的优势，已逐步替代了微波通信、 时提高了设备检修的灵活性，由于2条母线共用同一台充电机，电力载波通信等通信方式，成为我国电力系统最重要的通信方 因此在充电机发生物理损坏的情况下容易导致2条母线同时失式，在其承载的业务中，仅直接与电网安全稳定运行的主要业 电，因此目前也较少使用。 务就有继电保护、安全自动装置、EMS、调度语音、能量计 3）双电源双母线运行方式：即由两套充电机分别对2条母量、故障录波、电力市场以及集控站控制等等。面对越来越多 线供电，并配置独立的蓄电池，实现了双路供电的完全独立，的系统应用，光纤通信迎来了巨大的发展机遇，但由于电力系 具有极高的可靠性，是目前电力通信系统中的主要供电方式。统对信号传输安全性、可靠性的特殊要求，光纤通信同样也面 伴随着通信电源运行方式的改变，南方电网光纤通信骨干临着严峻的挑战。 网已逐渐摸索出一套适合自身安全需要的供电方式：对于支持本文以南方电网光纤通信骨干网为例，就专用光缆、通信 双路电源的设备，采用两路相互独立的电源对设备供电，并实电源、参数匹配及业务倒换等方面对电力系统现状进行简要介 现负载均衡；对于只支持单路供电的设备，在设备前端增加电绍，分析存在的问题，并讨论解决问题的措施及思路。 源转换模块，实现两路电源输入；对于无人值守变电站，除采 1 通信设备自身存在的问题 用上述措施外，采用加大蓄电池组容量的方法以延长故障情况 1.1 通信光缆对系统的影响 下的设备运行时间。 作为电力系统专用的特殊光缆，光纤复合架空地线 2 通信设备与业务系统的匹配问题 （OPGW）具有强度高、性能稳定、无电腐蚀等优点，目前在电 2.1 通道时延对继电保护及安自业务的影响 力系统光纤通信骨干网中应用十分广泛。但因其与高压线路同 杆架设，且兼做地线，因此，雷击问题已经成为影响OPGW安全性能的重要因素。 雷击对OPGW的影响：随着OPGW大规模投入使用，其易受雷击的问题已变得越来越突出，国内已发生多起因雷击导致OPGW外丝断股进而影响内部光纤性能的事件，而建设单位为了确保所用光缆性能更加稳定，对OPGW更是提出了3级雷击不断股的近乎苛刻的要求，因此，如何提高OPGW抗雷击性能已经成为OPGW面临的最严峻的挑战之一。目前较为通用的做法主要有以下两点。 1）改善光缆结构和股线形状，主要是在外层股线和内层股线间留有空气隙，以防止外层热量传导至内层和光纤，这种思想主要是保护内层光纤，对外层雷击断股并无实质改善。 2）调整外层股线材料配比，对于雷击多发区，采用外径较粗的全铝包钢单丝，同时提高导电率，这种思想提高了外层单丝的抗雷击水平，但增加了光缆的生产成本和自身重量，对铁塔的承重造成了一定的压力，同时也加大了施工难度。 1.2 通信电源对通信系统的影响 “心脏”，通信电源运行的好坏直接影响着整个系统是否能够健康稳定运行。回顾通信电源的发展历程，主要经历了单电源单母线、单电源双母线和双电源双母线等三种运行方式。 1）单电源单母线运行方式：即将整流模块输出、蓄电池组、负载均连接于同一条母线，由于采用这种方式对设备供电安全性较低且维护检修不便，因此在电压等级较高的变电站已基本不用。 2）单电源双母线运行方式：即将一套充电机的整流模块 继电保护和安自构成了我国电网安全稳定的三道防线，其主要功能依托通信通道承载，由于相关控制、保护信息对实时性要求很高，因此通信通道的时延将对装置的动作速动性、可靠性和灵敏性乃至电网的安全稳定速度造成严重影响。 2.1.1 通道时延对继电保护的影响 目前，我国线路保护的主保护为线路纵联保护，根据实现原理，又可以分为线路纵联距离（方向）保护和线路纵差保护： 对于线路纵联距离（方向）保护而言，虽然故障方向的判别只是依赖于本侧电气量，判别时间与通道时延没有关系。但是，通道时延对装置动作速度的影响是累加的。由于故障范围的判别决定于两个因素：一是根据本侧电气量得到的相对于本侧装置的故障方向，二是通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向，只有相对于两侧保护装置的故障方向都确定为正方向，装置才确定本次故障时区内故障，因此通道时延对装置动作速度的影响是累加的。 1）对于线路纵联距离（方向）保护，由于故障范围的判别决定于两个因素：一是根据取决于本侧电气量得到的相对于本侧装置的故障方向，二是和通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向，只有相对于两侧保护装置的故障方向都确定为正方向，装置才确定本次故障是区内故障。因此，通过通道得到的相对于对侧装置的故障方向信息对保护动作的正确性至关重要，如果通道延时过长，不仅影响保护的动作速度，很可能造成保护误动甚至可能造成保护误动、拒动。运行中，曾多次出 现在功率倒向情况下因通道延时过长造成的同塔双回线保护误
光纤通信技术在电力通信网建设中的应用张文龙 发表时间：2019-03-13T15:43:32.047Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：张文龙李鑫岩 [导读] 摘要：为了保证电力通信体系的建设质量，应能认识到光纤通信技术的特点，并能结合当前电力系统建设需要以及电力系统信息传输方面的要求，科学的制定光纤类型通信技术的应用方案。 （国网长春供电公司吉林长春 130000） 摘要：为了保证电力通信体系的建设质量，应能认识到光纤通信技术的特点，并能结合当前电力系统建设需要以及电力系统信息传输方面的要求，科学的制定光纤类型通信技术的应用方案。本文就光纤类型通信技术在现代电力通信体系建设方面的运用进行了分析。 关键词：光纤通信技术；电力通信网；应用 引言 社会经济发展促进电网运行技术的进步，特别是广大用户对电能质量提出更高的要求，因此电力系统安全稳定运行显得愈发重要。电力通信网建设中应用光纤通信技术，提高电力系统运行安全稳定性。 1电力通信的几种主要方式 1.1光纤通信 由于光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点，它一问世便首先在电力部门得到应用并迅速发展。除普通光纤外，一些专用特种光纤也在电力通信中大量使用。 1.2电力线载波通信 电力线路主要是用来输送工频电流的。若将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流，利用电力线路进行传送，这就是电力线载波通信，具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。此外，电力线载波通信中还有利用电力线路架空地线传送载波信号的绝缘地线载波等方法。与普通电力线载波比较，绝缘地线载波不受线路停电检修或输电线路发生接地故障的影响，而且地线处于绝缘状态可减少大量的电能损耗。 2光纤通信技术在电力系统通信网络建设中的优势 2.1优质的扩展性 目前在电力系统中的各种设备都更加的智能化，使得电力系统运行管理方面传输的数据更加的复杂，需要电力中的信息传输技术能满足这种信息类型多元化的需要，从而能在信息传输的阶段中容纳各种类型的信息。光纤类型通信技术是一种新型技术，其不仅能满足现代电力系统管理需要容纳各种类型的信息，同时光纤类型的通信技术还较强的发展潜力，能在电力系统不断发展的同时也逐渐的完善光纤通信技术，使光纤类型通信技术能和电力系统一同发展。 2.2能源节约性 在社会大范围开展建设的时候，我国各种资源的消耗量也在增加，长此以往就会对国家发展造成不利影响，因此国家目前也在大力的开展资源节约产业的发展，电力系统一直都有着规模大的特点，在开展电力系统建设的时候，所消耗的资源总量也较为可观，能在电力系统建设方面节约资源，那么也必将会对国家资源节约发展起到促进作用。而和其他类型的信息传输技术相比，光纤类型通信技术使用的主要材料为二氧化硅，这种材料在我国储量较大，因此使用这种材料进行电力系统中通信工程建设也就能起到更好的效果。 2.3良好的可靠性 在各种机械设备都出现在了社会上之后，人们对电能的需求量也与日俱增，尤其对于高层建筑、工业企业、科研机构等现代化建筑而言，一旦电力供应出现了不稳定或者是中断的情况，那就会使相应单位的发展受到极大影响。而电力通信是保电力系统稳定运行的基础，这也就需要电力通信能在运行中有良好的可靠性。其次，目前供电体系的建设已经逐渐普及到各个地区，并且依托于现代强大的建设机械以及技术，在一些环境条件恶劣、地形条件特殊的地区也建设了一定规模的电网，而这些地区由于环境条件、气候条件的影响，会使电力通信系统在工作阶段承担较大的环境负荷，这需要电力通信系统能在这种恶劣条件下依旧具有良好的可靠性，从而切实的保证电力系统运行的稳定性。而在保证电力通信系统稳定性的方面，光纤类型的通信系统有着较为突出的优势。光纤类型的通信技术在信息传输方面更为稳定，避免了信息传输中发生丢失。其次，光纤类型的通信技术在经过结构设计、组成材料等方面的优化后，这种通信技术对各种恶劣环境的抵御能力也得到了强化，使光纤类型通信技术能在各种环境下都保持良好的信息传输质量。 2.4具备快的传播性 通信延时后，造成的损失是无法估计的，信息高速发展的今天，信息的不平等性带来的机会很多，信息是每个机构个人争取的竞争要素，因此电力通信网络要具备及时性，不能出现通电延时。电力通信网络传播的快速性，也有利于断电后，现场的及时回复，挽回损失，光纤电缆传播信息的速度快，在电力通信网络方面的应用广泛。 3光信通信技术在电力通信网建设中的应用 由于光纤通信能够很好地适应电力通信网传输的各项要求，且光纤技术日益成熟，光纤通信在电力部门中的应用也逐步推广和扩大。 （1）地线复合光缆，也称为架空地线内含光纤。这种光纤的特点在于它包含在已架好的地线之中，既能够不损害地线的性能，又能够接受地线设置的保护，很好地完成电力信号的传播。其类型大致有铅骨架型、不锈钢管型以及海底光缆型等。 （2）地城缠绕光缆，这种光纤是通过专用机械将光缆缠在架空的地线上。其特点在于较为便宜简单，传播信息的能力也很高，但同时也具有易折断的缺点，因此在应用中需要对铺设环境等进行谨慎周全的考虑。 （3）全介质自承式光缆。这种专用光纤既有光缆优良的机械性能和环境适应性，还有其独特的特点，如传输过程中损耗较小，色散程度低；结构十分紧密，能够有效排除恶劣环境的影响；柔韧性和弯曲能力也十分突出。 4光纤通信技术实际发展 （1）从新型光纤诞生到今天，IP业务量得以迅猛增加，电信网络也需要快速创新和完善。当前的信号传输实现的都是远距离传输，并且对质量有很高要求，之前的单模光纤显然已经不能满足发展需求，因此开发和研究光纤是电力系统健康稳定发展的基本需要。当前，在干线网要求不断提高下，并在大力建设和发展城域网背景下，非零色散光纤、无水吸收峰光纤已经得到了电力市场的普遍肯定。由于光纤具备先进性，其应用和发展非常快。（2）光联网后，光网络容量大、网络节点多，并且也增加了网络透明度，有效地连接了各种信号，大
电力光纤通信网络的安全可靠应用探讨 随着信息通信技术的发展，光纤通信技术在各个领域得以普及应用。电力行业作为国家能源基础产业，对电力生产实时控制业务的可靠传送的要求也越来越高，要想保障电力的可靠供应，提高电力生产实时控制业务的传送可靠性，必须建立安全可靠的电力光纤通信网络。文章从概述电力光纤通信组网中的应用出发，探讨建立安全可靠电力光纤通信网络具体应用，以期为相关应用和具体的实践工作提供一定的借鉴。 标签：安全可靠；电力光纤通信网；自愈；倒换；分插复用器（ADM） 1 概述 随着电力行业的快速发展，电力信息化的进程也随之不断加快。在电力网与电力信息网之间存在的互相渗透的关系越来越突出。在这个背景下，电力系统对于电力通信网提出越来越高的要求，优质可靠的通信手段是电网安全、稳定、经济运行的重要基础，电力通信为电力系统提供远动信号、继电保护信号、数据采集与监视控制系统和会议电话、电视、管理信息数据等，对通信的实时性、准确性和可靠性要求很高。不管是从通信能力还是从通信网络的可靠性、通信质量来说，都极具挑战。 电力通信系统需要以电网为主要信息管理和传输平台，需要与其保持同步完善以及逐步升级优化。在这个过程中，需要切实将光纤通信置于重要地位。因为电力系统的通信传输网络是由电力光纤通信网组成的，主要的功能是进行电力生产以及管理业务的承载，所以在实际生产运行中，需要对光纤通信网络的安全可靠性进行重点关注，当前电力系统中广泛应用的光缆有管道光缆、自承式光缆、地线复合式光缆等。 2 安全可靠的电力光纤通信网的具体构成 2.1 SDH自愈环网的构建 当前在电力光纤通信网中广泛应用的是SDH自愈环网，环形自愈网（SDH 自愈环）是光同步数字传输网的一种组网方式。光同步数字传输网是由SDH网元设备和光缆线路系统两部分组成。网元设备完成对信息的同步传输、复用和交叉连接等主要功能。网元设备有全世界统一的网络节点接口（NNI），简化了信号的互通、传输、复用、交叉连接和交换等过程；并有标准统一的光接口，能够在基本光缆段上实现横向兼容性，即允许不同厂家设备在光路上互通。网元设备有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块（如STM-1、STM-4和STM-16等），并具有块状帧结构，允许安排丰富的开销字节（即网络节点接口比特流中扣除净负荷后的剩余部分）用于网络的运行、维护和管理（OAM）；允许准同步数字体系（PDH）、同步数字体系（SDH）和B-ISDN等信号容纳进其帧结构中传输，因而具有广泛的适应性。
浅谈电力系统光纤通信工程的运用探讨 发表时间：2020-03-16T14:57:36.090Z 来源：《电力设备》2019年第21期作者：黄敏妮[导读] 摘要：伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步，在电力系统通信中，先进的科学技术也得到了广泛的应用，光纤通信技术有了很大的进步和发展，在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。 （广西鑫华电力设计有限责任公司广西梧州 543000） 摘要：伴随着经济的不断发展以及科学技术的进步，在电力系统通信中，先进的科学技术也得到了广泛的应用，光纤通信技术有了很大的进步和发展，在一定程度上提高了电力系统的通信技术质量。在本篇文章中，对电力系统光纤通信工程的运用进行了详细的探讨。 关键词：电力系统；光纤通信工程；运用探讨 优良的电力系统是电力安全稳定运行的重要支撑，电力系统通信作为电力系统不可缺少的重要组成部分，为保证电网信息的可靠、高效、安全传输，对电力系统通信网络传输能力以及通信设备方面的要求也在不断提高。由于光纤通信自身具有抗强电磁感染以及电绝缘的性能，并具有传播速度快、容量大、安全性高的特点，如果将光纤通信直接运用到电力系统当中，不仅可以有效保证电力系统通信传输网络的稳定性，还能保证通信信号的高质量传输。 1、电力系统通信 为满足电力系统运行、维护和管理，需将电网信息集中管理、统一调度，并建立与之相适应的通信系统。因此电力系统通信是电力系统不可缺少的重要组成部分，是电网实现调度自动化和管理现代化的基础，是确保电网安全、经济调度的重要技术手段。在1978年我们国家已正式批准并且开始建设电力专用通信网络，在20世纪80年代，国家电力通信建设进入了快速发展的时期。伴随着国家电力系统通信的不断发展，一些新兴的通信技术也被逐渐进行推广应用，电力通信系统成为我国第三大专业化通信网络，成为仅次于军用通信系统以及铁路通信系统之后的庞大通信系统体系。当前我国电力系统正处于迅猛发展时期，随着时间的推移以及技术的不断进步，对电力系统通信的功能及要求也在不断提高。所以在当前时期，需要不断提高电力系统通信的技术，从而在最大程度上有效推动电力系统通信的长足发展。 2、电力系统通信运用光纤通信工程的具体优势 2.1光纤通信技术自身的传输容量比较大，并且通信信号传输的距离比较长 根据有关数据显示，我国目前已经投入使用的商用光纤通信容量为每秒400Mbit，依照这个传播速度，可以在不同条件下满足不同用户通信信号传输的需求。同时，我国光纤通信的传输距离实现了每秒超过上百公里，而且光纤技术目前已经达到了不受天气变化的限制，并且即使在相对恶劣的自然环境下，自身的传输信号的稳定性也比较强。基于以上情况，并结合我国所使用的光纤通信技术具有较强的自身抗干扰能力、较好的保密性，相比较传统的数据传输模式而言，在电力系统通信中运用光纤通信技术，具有很大的优势。 2.2光纤材料环保绿色，节约工程成本 由于光纤材料自身的尺寸较小、重量轻，在一定程度上有利于工程建设工作。同时光纤通信材料不添加有害物质、不具备辐射性质，部分光纤更采用无金属加强材料，避免了金属材料的浪费，在一定程度上保护了环境，也节省了工程的建设成本，符合绿色电网的建设要求。在电力系统通信中运用光纤通信技术，具有很大的优势。 3、电力系统光纤通信工程的具体应用 3.1架空地线复合光缆 架空地线复合光缆主要指的是电力系统通信中使用的一种通信光缆，这种光缆主要应用于110kV及以上高压线路当中，悬挂在杆塔的顶端，充当地线和光缆使用。这种光缆自身具有双重功能，不仅具有普通地线的基本功能，还涵盖了通信光缆的功能。一般情况下，架空地线复合光缆主要结构有三层，最外层是一层铝线，中间层为钢芯，内层光纤包含在钢芯以内。根据内部结构类型的不同，架空地线复合光缆分为三种，即中心束管式、层绞式和骨架式。这种通信光缆自身最为主要的特点为：信息容量大；由于是在不锈钢内包含的光缆，自身的抗强电干扰的能力也很强。另外，这种光缆自身的温度性能比较好、机械强度也非常高。 3.2无金属自承式架空光缆 无金属自承式架空光缆也是电力系统通信中使用的一种通信光缆，芳纶纤维是无金属自承式架空光缆的主要原材料，具有弹性模量高、重量轻、防弹能力高等优点，采用松套层绞填充的方式进行套装。因无金属自承式架空光缆使用的是无金属加强材料，并且抗电性及抗腐蚀性能力较高，在电力系统通信中运用这种材料，可以有效避免雷电以及高温的伤害，在一定程度上减少线路运行故障的概率。 3.3金属自承式架空光缆 金属自承式架空光缆同为电力系统通信光缆的一种，自身结构相对复杂，采用高模量的塑料为原材料，内填充防水化合物套管，将单模或多模光纤套入，再在光纤的中心附加加强芯，金属加强芯的外层需用聚乙烯进行包裹。与其他类型的光缆进行比较，金属自承式架空光缆的优势非常明显，具有很好的耐水、耐高温性能。除此，金属自承式架空光缆的外层保护套表面非常光滑，能有效减少外部损伤。此外，还可以在内部填充特种防水化合物，最大程度保证光缆的防水能力。综上所述，金属自承式架空光缆适合在电力系统通信光纤网络建设中投入运用。 4、光纤通信技术在电力系统未来的发展方向 4.1智能电网建设 近年来，伴随着信息技术的高速发展，我们的生活发生了很大的变化，电网也日渐向智能化方向发展，未来将建成一个以物理电网为基础，并集成现代先进传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术的新型电网。光纤通信技术在智能电网的建设中将充当一个重要的信息传输通道角色，光纤通信建设的发展将大大提高电力信息的传输效率，提高电力设备使用效率，降低电能损耗，使电网运行更加经济、高效。 4.2光联网技术 光波分复用技术自身具有一定的优势，然而，相比较光纤技术来说，自身的灵活性以及可靠性依然不够理想。通过光联网技术，不仅可以有效的改善传统网络技术的一些缺点，与此同时，还可以实现通信大容量远距离传输，从而可以在一定程度上扩大了传输的范围。另外，通过光联网技术，还可以将不同系统的信号进行连接，在这种情况下，网络技术自身的灵活性也得到了很大的提高。另外，光联网技术还可以快速的修复网络，并且不影响电力系统的正常运行。
纵联保护原理 我们先来看一下反映一侧电气量变化的保护有什么不足？ 对于反映单侧电气量变化的M侧保护来说，它无法区分是本侧线路末端故障还是下级线路始端故障。所以在保护整定上要将它瞬时段的保护范围限制在全线的70%~80%左右，也即反映单侧电气量变化的保护不能瞬时切除本线路全长内的故障。 因此，引入了纵联保护，纵联保护是综合反映线路两侧电气量变化的保护，对本线路全长范围内的故障均能瞬时切除。 为了使保护能够做到全线速动，有效的办法是让线路两端的保护都能够测量到对端保护的动作信号，再与本侧带方向的保护动作信号比较、判定，以确定是否为区内故障，若为区内故障，则瞬时跳闸。这样无论在线路的任何一处发生故障，线路两侧的保护都能瞬时动作跳闸。快速性、选择性都得到了保证。 在构成保护上，是将对侧对故障的判断量传送到本侧，本侧保护经过综合判断，来决定保护是否应该动作。有将对侧电气量转化为数字信号通过微波通道或光纤传送到本侧进行直接计算（如纵联差动保护），有将对侧对故障是否在本线路正方向的判断量通过高频（载波、微波）通道传送到本侧，本侧保护进行综合判别（如纵联方向保护、纵联距离保护等等） 一、实现纵联保护的方式： 1、闭锁式：也就是说收不到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。一般应用于超范围式纵联保护（所谓超范围即两侧保护的正方向保护范围均超出本线路全长）；高频信号采用收发同频，即单频制。 2、允许式：也就是说收到高频信号是保护动作和跳闸的必要条件。一般应用于超范围式纵联保护（所谓欠范围即两侧保护的正方向保护范围均超过本线路全长的50%以上，但没有超出本线路全长）；高频信号
采用收发不同频率，即双频制。 3、直跳式：也就是说收到高频信号是保护跳闸的充分必要条件。一般应用于欠范围式纵联保护。 4、差动式：也就是说将对侧电气量转化为数字信号传送到本侧进行直接计算 二、故障时允许式信号、闭锁式信号的特点 闭锁式信号主要在非故障线路上传输 允许式信号主要在故障线路上传输 所以说，对于闭锁信号可以利用电力线路相-地通道构成闭锁式保护；而允许信号由于主要在故障线路上传输，则只能采用相-相通道或者是复用载波、复用微波、专用光纤通道。 三、闭锁式纵联保护原理
电力光纤通信网络的规划与设计 电力通信中，科学合理的规划设计电力光纤通信网络，与电力通信网络昀优化、昀可靠的运行方式及生产生活活动的正常运行有着直接联系。鉴于此，本文在阐述电力光纤通信网络规划设计概述之后，对规划设计中存在的问题展开了分析，并提出了针对性的解决对策，以期电力通信网络运行系统能够更加趋向完善。 标签：电力光纤;通信网络;规划;设计 引言 由于电力光纤通信技术和网络技术的发展较为迅速，越来越多的人会对此技术产生依赖性，而不同的人群会有不同的需求，因此，就要使电力光纤通信的质量变得越来越高，才可以满足各类人群的需求。既要具备流畅的通信能力，又要对用户的隐私安全进行保护，所以必须要做好电力光纤通信网络的规划设计工作，保证电力光纤通信网络的通信质量，提高网络通信的安全性和保密性。 1光纤通信网络规划设计概述 为了更好地开展电力光纤通信网络规划和设计，需要在设计过程中遵循电力行业的相关的设计规划，根据相关设计要求来完成相应的设计目标，从而更好推动电力光纤通信网络系统的健康发展。为了更好地保障电力光纤通信网络的安全性以及稳定性，在开展规划和设计过程中需要重点考虑到网络的冗余性设计，能够保障网络的稳定性，能够允许一定外力因素的干扰。尤其是随着5G技术的应用发展，大大促进了光纤通信网络的智能化、先进性的发展，从而更好促进电力通信技术的应用和发展。另外在保障通信网络安全性和可靠性的基础上，还需要考虑到电力通信网络设计和建设的经济性和绿色性，减少电力对于周围系统的污染。另外，电力通信网络一般的设计过程中需要重点考虑一些网络的设计，其中自愈环网是规划设计的重点内容，为了保障网络的冗余量，在主枝干的网路设计过程中还需要考虑到分支链路设备的设计规划，从而提高网络的可靠性设计，这样网络在遭受线路改造、迁移和恶劣环境破坏时还能够保证正常运行。在设计过程中，为了提高电力光纤通信服务质量，根据电力业务分布的实际情况，网络结构采用环形结构与5G技术相结合，来满足电力调度系统以及偏远电力设备接入网络的需要。另外5G技术能够昀大限度满足电力光纤通信路由、多样化通信等相关需求。网络结构的优化能够有效提高电力调度通信的可靠性和稳定性。另外为了节约投资成本，可以在光缆选择过程中对于光缆进行优化配置，提高网络的可靠性和经济性。在光纤通信网络中，常用的72、48以及36和24不同规格的光缆芯数，他们能够满足不同光纤网络的需求，同时还能够有效节约成本。 2电力光纤通信网络的规划设计问题 2.1电力光纤通信网络的拓扑结构设计问题