电力系统光纤通信论文

摘要：随着我们国家经济实力的不断提升和工业发展速度的不断加快，电力系统这个工业和日常生活都必不可少的重要构成已经越发显得重要。电力系统由于其特殊性，对其安全的防护构架需求等级更高。今天小编为大家精心挑选了关于《电力系统光纤通信论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

电力系统光纤通信论文 篇1：

电力系统光纤通信故障的检测与排除研究

【摘  要】在科技的飞速发展过程中，互联网技术已经深入到全世界的每寸角落。作为现代互联网通讯的重要支柱之一，光纤通信在互联网技术的发展和进步中扮演着不可或缺的角色。而SDH在高速率光纤传输中的应用是最广泛的一种，但是SDH传输系统在所有网络系统中都是比较复杂的一类。而正因为其复杂多变的特性，让SDH的标准可以在任何高速数字传输范围中适用，并促进了现代通信网的逐步发展和进步。怎样才能确保电力系统光纤通信故障的检测与排除就成为了电力系统发展所绕不开的一道门槛。

【关键词】电力系统;光纤通信;故障检测与排除

引言

因为光纤通信系统中的单模光纤传播途径往往比较简易，往往只允许使用一种模式传播信息和数据，因而此类光纤纤芯直径往往都不大。但是宽带规模却与之成反比，而且膜间没有色散的情况。另外，在运用的过程中要求配备半导体激励器LD对其进行刺激才能发挥作用。如果在长距离的信息传输中使用单模光纤是不错的选项，还有一种传播途径比较广泛的多模光纤，因为它允许多个模式同步传播信息的特征，导致此类光纤纤芯直径往往都比较宽阔，主要以发光二极管LED作为主要的光源设备较多。然而由于这种光纤膜间有一定的色散现象，因而只能在短距离的信息传输中使用它。随着时代的发展，同时具备多种性能优势的SDH光纤通信设备也应运而生，对于电力系统的运行，只有SDH光纤通信能够为其提供足够的安全保证。然而金无足赤，即使SDH光纤通信设备也存在一些大大小小的问题，如果不加以正视，就有可能对设备的运作和电力系统的安全造成一定的影响和麻烦。那么设备维护人员除了要做好日常的设备维护工作之外，故障排查和处理也是必不可少的环节。

一、简述光纤通信技术

众多通信系统中应用最广泛的一种非光纤通信系统莫属。即使在所有光纤通信系统中，较传统的单模光纤也已经占据庞大的市场份额。由于其传播路径较单一的问题，使单模光纤只能使用一种模式对信息进行传输，此类纤芯直径都是以纤细著称，但是高宽带范围和0色散却是非常出色的优势。只要配置好半导体激励器LD对其激励就可以满足长距离信息传输的大部分需求。有适应长距离信息传输的，自然也有适用于短距离传输的，比如多模光纤。此类光纤能够允许多个模式同时进行数据传输，所以使用覆盖面特别广。但是这种纤芯体积却比较繁重，色散现象也已经无法彻底摒除，所以这类光纤智能在短距离的信息传输中发挥较大的效用。然而不管是哪种的传统信息传输方式，相比光纤信息传输系统而言都存在较大欠缺。但是在科技的不断发展和和更新中，将非石英系统的低能耗光纤在通信系统中广泛使用，从而实现光纤通信系统对更加大的无中继距离的有效跨越将是光纤通信未来的潮流。因为这种方式可以使中继站数量大大减少，极大的节约成本。然而目前的光纤材质主要还是由石英为主导，以其优良的抗腐蚀性以及绝缘性主导着整个光纤基材市场，更何况石英材质还具备优秀的抗电磁干扰特性[1]。

二、处理光纤通信故障的流程

无论任何设备都不可能保证运作，故障肯定会出现，但是减少故障发生概率和及时止损却是我们可以做到的。那么在光纤通信设备发生故障的情况下，首先需要工作人员根据通信调度说明的信息和网管系统的告警指示综合信息，在信息综合后对故障性质和影响范围进行初步的判断。当工作人员判断了故障情况后，才可以展开恢复措施。当工作人员使用各种方法后仍然无法迅速恢复时就可以考虑采取迂回电路的方式，根据故障的不同特征采取相应的处理手段。就一般而言的光纤传输系统主通道障碍指的是光纤传输系统中断，故障原因大致是由于光中继器、光端机、光缆或者相关电源设备故障[2]。处理第一步依旧是判断，判断告警的基站设备情况，观察基站电源是否故障，并将相关情况报告主控站，然后对故障进行锁定。第二步，判断故障后就可以通过更换管理盘、支路盘、切换盘等更换光盘修改故障，如果没有备件可供更换，那么最好采取迂回电路的方式，确保重要通信电路可以恢复。当故障出在线路上时，必须及时通知线路维护人员迅速抢修电路，紧急情况下可以采取调换光芯等临时应急手段。第三步，在故障排除完毕后立即复原线路，并向通信调度及时汇报。还有一种光纤传输系统辅助通道障碍是指公务联络或网管系统中断，通常情况下不影响主通道，可以适当安排在业务空闲的时间内处置。如果是公务系统故障，那么采用网管系统对其故障环节进行锁定，判明故障所在位置，之后可以通过监测点信号监测精确定位故障。如果是网管系统故障，通常使用网管系统本身的自诊断功能进行故障锁定。如果是PCM设备故障，那么通常有两种情况。第一种是数字部分故障，系统30路全部断掉了，只能依靠自环等方式進行判定;第二种是模拟部分故障，系统中有部分电路受到了影响，因为这种故障通常在基群复用设备中，直接更换是较好的方法[3]。

三、针对电力系统的光纤通信设备故障处理对策

（一）替换环回法

在设备维护人员无法判断设备故障环节时，通过挨个替换部件的方式排查故障。可以使用芯片和模块，甚至光纤等器件，在设备外部故障的排除中使用这种方法可以起到事半功倍的效果。SDH光纤通信设备故障定位使用环回法较多，因为环回法包含内外环回、支路线路环回等多种方式，对于工作人员在回环操作中增加了不小的难度。但是通过全面的环回业务通道采样，从多个故障点中选择最明显的站点和故障业务通。，然后按照设备故障实际情况采样相关信息画故障业务路径图示，根据图示进行环回操作，定位设备故障站点[4]。

（二）告警性能分析法

以告警和性能信息为分析依据进行分析，从而判断故障点的方式。因为告警和性能信息是从SDH光纤通信设备内部的网络管理系统中获得，所以这些信息比较可靠，工作人员可以充分利用这些信息对故障进行全面的分析和锁定。通常告警灯有红黄绿三个色彩，和交通指示灯类似，指示灯显示黄色代表一般告警，如果指示灯闪红就说明有重要告警。工作人员可以分析SDH光纤通信的主板位配置、时隙配置等环路设置和复用段的节点参数，从而根据各种仪表的显示信息与指示灯结合分析和判断故障位置。

四、结束语

随着时代的飞速进步，无论是互联网还是信息化社会都在全面、深入的改变着我们每个人的生活习惯。电力系统和光纤通信的应用也是科技发展的一个见证者，想要阻挡电力系统故障，那么最好解决光纤通信。一但光纤通信出现故障，那么首先要做的就是判断故障的位置、故障的原因，在精确的定位故障位置后，就可以采取适当的故障排除方式对其进行维护。当故障被修复后一定要及时上报故障情况，以便以后维护工作的开展。

参考文献：

[1]滕锦进.电力系统中SDH光纤通信设备的故障处理及维护[J].技术与市场，2018，v.25;No.296（08）：115-116.

[2]张威.电力系统中SDH光纤通信设备的故障处理及维护措施[J].通信电源技术，2018，35（12）：178-179+181.

[3]何伟明.光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用思考[J].数字通信世界，2018，No.161（05）：185+280.

[4]王曦，胡嘉铭.光纤通信在电力系统中的应用[J].无线互联科技，2018，15（18）：9-10.

作者：张炜祎

电力系统光纤通信论文 篇2：

电力系统光纤通信的强电保护

摘 要：随着我们国家经济实力的不断提升和工业发展速度的不断加快，电力系统这个工业和日常生活都必不可少的重要构成已经越发显得重要。电力系统由于其特殊性，对其安全的防护构架需求等级更高。为了能够保证当前的电力系统运行构建的正常化，我们就需要在针对性设计电力系统保护措施的过程当中，对于电力系统自身光纤通信进行强电的保护，同时还需要解决当前电力系统当中各种各样的强电干扰。本文主要就是围绕着强电干扰进行探索的，对于对应的防护思路也进行了简单的介绍和分析。

关键词：电力系统 光纤通信 强电保护

随着我们国家经济的进步以及当前我国人民生活水平的不断提高，电力作为最重要的能源之一已经和我们的生产生活密不可分。随着电力技术的不断进步和提升，电力系统在其自身的运用实践当中已经证明通过光缆进行电力系统的信息传输媒介有着其它材料无可比拟的巨大优势。光缆因为其自身的物理特性，决定了它有传输能力很强、传输的过程当中自身的电能损耗很小等等巨大优势。同时，利用光缆进行通信传输还有另外的一个优点：规避所传送的信息受到外部的电磁场的巨大干扰，使得电力通信信息得以完善传达。但是由于外部环境条件多变，因此电力系统自身的光纤通信强电防护仍然是当前防护当中的一个重点。下面本文将重点探索电力系统的光纤传输中面临的各种强电风险，并根据这些风险探索针对性的防护措施，希望能够抛砖引玉，跟同行共享经验。

1 电力光纤通信中可能遇到的各种强电危害探索

电力系统的光缆通信构建中，会用到有着具有金属材料构成的光缆组件。正是因为其基于金属特性的成分，因此就目前经验可能遇到的各种风险主要集中在如下的方面：

首先是在电力系统当中的强电电路中，如果因为不可抗力收到了瞬间故障状态冲击，在电力系统自身的光缆材料之上，就会因为这种故障状态竟受到相对于光缆材料自身所能够忍受的电压限额上限的动势能量数值。由于故障情况是难以预测的，因此具体造成再大的动量数值都是有可能发生的，而这种无法预估上限的数值甚至有可能把那些实际工艺质量稍次的东芯电缆的绝缘外皮给直接击穿，这种情况会直接压中损伤电力系统自身光缆材料的实际使用寿命。

第二，电力系统的强电部分进行工作的时候，因为含有金属材料的光缆极有可能跟强电线路的电动势发生强烈的感应，因此极有可能会让整个光缆的线路当中产生超过光缆材料所能承受的电压限额上限的数值构建。这种大幅度的电压改变就会让整个光缆通信系统的正常运作产生干扰和波动，进而对光缆的正常运行造成很大的损害。

第三点，如果在当前不对称的强电线路构建中出现了针对光缆金属配件的感应情况，其最直接的后果就是直接导致电缆内部的通信系统当中的电压数值受到了干扰而产生极其剧烈的波动，而这种波动能够直接干扰到整个光缆系统当中的正常工作运用，同时让珍格格灌篮工作单元处于无法工作的瘫痪状态，对整个电力光缆通信系统来说是一个巨大的灾难。

在当前电力系统构建下的光缆通信系统应用的实践过程当中，光缆所要承担起来的功能主要是针对各种电力业务进行联络的工作项目以及具有针对性的远程遥控工作，而不是单纯进行的信息传递工作。在这种情况的构建下，我们所要做的事情就是在整个光缆通信系统的整体设计过程当中对其防护设计进行适当地加固，并且按照《关于通信线路防止电力线有害影响导则》上面所提出的各项具体要求，对整个光缆通信进行整体框架下的设计进行重点处理，并保证在这个系统内的电压限额数值不会超出实际应用的范围。

2 电力系统自身光纤通信的强电防护思路构建

为了保证整个电力系统当中的光缆通信系统可以正常的使用和实践，我们要在当前电力系统构建下的光缆通信系统当中进行强电防护设计，并针对以下的方面进行加固设计，避免出现各种意外发生。

首先，在进行电力系统框架下的光纤通信强电保护设计和构建的时候，在对整个强电防护的措施进行保证经济效益前提下的构建基础之上，应该优先选择具有金属材质的光纤通信材料框架并进行施工。但是如果我们采用直埋式光缆材料进行电力系统光纤配置时，为了保证光纤材料可以进行高效有序的方向辨别和寻找，我们就要对非金属的材料进行选择和施工，以保证效果，防止因为干扰造成的信息失真。

其次，在进行非含铜金属材料的光缆通信系统进行强电防护的施工过程当中，为了保证让强电干扰的数值降到最低，就要对下面的几个方面进行处理：在光缆材料当中添加相应的金属构件，比如针对光缆防护的金属保护层，这样就可以大幅度降低电动势积累的情况出现，也对强电中光缆通信系统的影响和干预降到最低。其次，在光缆连通到变电站或者是发电厂之前，也要采用对应的强电屏蔽方式来保护整体的光缆材料不会受到强电的直接干扰，比如说，把光缆材料直接传入到铁管当中，并且把光缆的整体接地系统设置好。

3 结论

正如前文所言，我们为了对电力系统当中的光缆通信系统进行高效的保护，使其能够正常的工作以及使用，就要对其进行光缆通信的系统强电防护构建保护设计，并在进行这种设计的同时，充分考虑实际需求，进行针对具体的型号、使用类型的强电防护。再结合实际使用情况的特点下，根据不同的材料进行不同性能的光缆材料制备和构架，并进行对应的强电防护构建和设计。在当前存在强电的前提构建下，保护电缆自身通信系统进行正常维持，并使得电缆自身不遭受超过正常电压数值的电压干扰，并且也要维护电缆自身通信系统的正常运行。

参考文献

[1] 李良沫. 电力通信系统安全可靠性的技术保护措施[J]. 电力安全技术. 2000（04）

[2] 潘子春. 利用因特网技术实现安徽省电力通信系统实时监测[J]. 电力系统通信. 2000（01）

[3] 游春. 波分复用系统在电力通信系统中的应用[J]. 电力系统通信. 2006（09）

[4] 熊小伏，田娟娟，周家启，欧阳前方. 电力通信系统可靠性模型研究[J]. 继电器. 2007（14）

[5] 刘健. 论电力通信系统中的可靠性分析[J]. 广东科技. 2007（11）

作者：高兰恩

电力系统光纤通信论文 篇3：

电力系统光纤通信的发展和应用

摘要：上世纪80年代初诺贝尔奖获得者，华人高锟在英国发明了光导纤维通信技术，至现在已有30多年时间。光导纤维通信----简称光纤通信。光纤通信的发明在有限通信领域也算是革命性的技术变革。用光纤做成光缆通信取代用铜线做成的通信电缆，由于光缆通信比铜线通信电缆的通信质量高、效果好被普遍应用。辽宁省电力有限公司于1988年投资建设锦州电厂---锦州董家500千伏变电站第一条光缆通信至现在已有25年历史。

关键词：光纤通信 光缆 电力通信网

引言

由电厂、变电站、输电线路、配电线路等各种电力设备组成的电网。需要优质可靠的通信手段，保证电网安全可靠供电。

电力系统通信时随着电网的发展而建设起来的，历经更新换代、设备升级，辽宁省电力有限公司专用信息通信网已初步完备，电力通信网已是电力通信系统的重要组成部分。

电力通信网承载的业务主要有生产运行业务和事务管理业务两大类。生产运行业务主要包括远动数据采集、光纤保护、变电所图像监控、油色谱监测和调度电话等；事务管理业务主要包括行政电话、会议电视电话、调度MIS及办公自动化等。

生产运行业务对通信的实时性、准确性要求很高，事务管理业务种类多、变化快、通信流量大。用光纤光缆建成的宽带、高质量、高清晰度稳定可靠的电力通信网络可以提高整个电力系统的安全管理和经营管理效率，因此，有必要使电力光纤通信网络达到最优配置。

1、非金属自承式光缆的应用

1.1 非金属自承式光缆（ADSS）通信的应用

锦州供电公司董家500千伏变电所至锦州电厂数字光纤通信系统。该系统于1988年10月建成投入运行。该系统通信设备全部为国产。

光端机设备是光纤通信系统的主要组成部分，根据传输距离本系统采用多模1.3μm光纤及长波长LED----PIN组合。

系统在传输码型上采用1B2B线路编解码技术，通过运行数字和实现传输和实现传输线路自动实时监测和故障自动切换。特别适用于电力通信网的高可靠运行。

1.2 系统参数及关键光电器件

系统选择1.3μm窗口，按照设计要求，光缆线路总长约7公里左右，今后随电网发展，该通信系统可扩容开通三、四次群（480ch、1920ch）的数字通信和图像传输。

锦州供电公司董家500千伏变电所至锦州电厂的音频通信电缆（铜芯），在电力系统事故状态下存在低点位升高烧损通信电缆以及终端保险设施而造成通信中断。为解决这个问题，在该条通信线路上采用非金属自承式光缆ADSS。

比特率选择为2048kbit/s，符合国际电报电话咨询委员会CCITT建议要求，光端机接口码型均采用HDB3码，基群选择单路编译码设备，根据系统考虑，也可以直接光端机和数字程控交换机相联成网，考虑今后扩容方案，可以有以下几种：

（1）线路要求在30ch话路以下，可直接采用一次群光端机。 （2）线路要求在30～60ch话路之间，可以直接采用二主一备制式一次群光端机。

（3）线路要求在30～120ch话路之间，可以直接改成二次群光端机并增加二次群复接设备。

本系统采用了1B2B光缆线路编解码技术。由于光纤的传输带宽较宽，将光缆线路上码速率增加到4096Kbd，对本系统光路传输指标以及接收机灵敏度影响很小。通过编码1B输入的“1”码交替地用“11”表示，输入信号的0码分别用“10”和“01”表示。变换规则如图3-3。

该光缆线路中传输的码连“0”或连“1”数都不大于3个，定时分量丰富，基线漂移小，从长时间统计得知“1”码出现的概率和“0”码出现的概率完全相等，如果系统出现误码，即“1”误判成“0”或“0”误判成“1”，破壞了编码规律可以通过运行数字和RDS电路来检测出误码，当误码率劣化到一定值时，发出切换信号。

光电器件的选择：光电器件在光纤通信系统中占有相当重要地位，它主要有光源和光探测器两大类。结合该系统工程实际情况，光路指标分配、可靠性指标、锦州供电公司董家变电所至锦州电厂光缆通信选择了LED-PIN组合。

2、应用结果

锦州供电公司董家500千伏变电所至锦州电厂光缆通信系统工程，属于试验性质工程，取得运行经验后以便在东北电力系统推广使用：

①1988年10月该工程竣工后投入运行，运行效果良好，很少故障。

②光缆通信消除了电力系统事故时，因地位升高引起的通信终端以及烧损通信电缆的问题。

③光缆通信被认定最适合电力系统应用，它比电力载波、有线、微波优点多。

3、锦州供电公司电力通信网的现状

随着电网的发展和建设，锦州供电公司加大了对光纤通信网的建设投入，目前锦州地区光缆通信网较几年前已经得到了极大的发展，锦州地区电力通信网已经实现了由光纤、微波相互备用到光纤为主、微波备用的转变，SDH、2.5G光纤通信网覆盖锦州供电公司下属的黑山、北镇（沟帮子）、凌海、义县、古塔、凌河、太和、开发区8个供电分公司。锦州供电公司所属220KV变电站光纤覆盖率达到了100%，66KV变电站光纤覆盖率达到95%。

锦州地区电力通信网是辽宁电力公司通信网的一部分，由于辽宁电力公司下属各市供电公司电力光纤通信网发展与完善，使得辽宁电力公司对电网业务的通信信息化水平得到很大提高。

目前现运行的2.5G光纤通信网已经逐渐步能满足电网日益增长的带宽需要，正在逐步向10G通信环网升级进行改造工作，以满足电网对通信信息传输的需要。

3.1 光纤通信系统传输衰耗的计算方法

①衰耗限制：

衰耗限制的中继距离计算式（L=（Pt-Pr-2Ac-ME-PP）/（a+as+mc））式中：Pt----光发送机平均发光功率dBm；Pr----光接收机灵敏度dBm；Ac----活动连接器衰耗（光发送机与光接收机上各有一个活接头，所以计算式中是2Ac，取Ac=0.5dB）；ME----设备富余度（光终端设备长期使用会出现老化，取ME=3dB）；PP----光通道功率代价（它包括反射和色散代价，PP取=1dB）；a----光纤的衰耗系数（取值决定于所供应光缆）；as----平均每千米接续衰耗（每个熔接点的衰耗可以保证在0.05dB以下，光缆每盘长度2km，可取as=0.05/2dB）；mc----光缆富余度（光缆在长期使用中会发生老化，尤其是随温度环境的变化（主要是低温），其衰耗系数会增加，所以必须留出一定余量，取mc=0.1～0.2dB/km）

②色散限制

光源器件为多纵模激光器（MLM）式发光二极管是，中继距离（L=ε/δλD（λ）fb）式中：δλ----光源的根均方谱宽（nm）；D（λ）----所用光纤色散系数（Ps/km·nm）；fb----系统的码率（bit/s）

当光源器件为单纵模激光器（SLM）时，中继距离（L=71400/[dD（λ） λ2 fb2]）式中：d----啁啾声系数。对分布反馈型（DBF）单纵模激光器而言，d=4～6Ps/nm；对量子阱激光器而言，d=2～4Ps/nm。D（λ）----所用光纤色散系数（Ps/km·nm）；Λ----系统的工作波长上限（nm）；fb----系统的码率（bit/s）

4、后记

光纤通信与电缆通信方式相比较：光纤通信的优点很多，光纤通信抗电磁干扰性很好、传输频带宽、通信容量大、保密性好、光纤通信的传输衰耗小、串扰小、信号传输质量高、中继距离长。

光纤的尺寸小、重量轻、便于敷设，而且耐化学腐蚀性强。其缺点是：光纤的弯曲半径不能小，光纤通信的分路，耦合比较麻烦，而且需要光电和电光转换。

参考文献：

[1]李中年 电力通信 国防工业出版社 2009

[2]电力系统通信杂志1988～2011年各期

作者介绍：

于玲，女，1983年12月出生，2007年毕业于沈阳工程学院通信专业，助理工程师，现就读于华北电力大学在职研究生，就职于锦州供电公司，从事电力系统通信调度、运行维护工作。

赵明明，男，1984年2月出生，2010年毕业于沈阳工程学院，就职于锦州供电公司，2006～2011年从事通信线路工作，2011年12月～至今，从事电力通信检修工作。

作者：于玲 赵明明