陳劍宗
(邵陽學院,湖南邵陽422000)
光纖通信在電力通信網(wǎng)中的應用
陳劍宗
(邵陽學院,湖南邵陽422000)
隨著智能電網(wǎng)這一全新概念于“十二五”期間正式提出,兼具了技術(shù)性與智能性的智能電網(wǎng)受到國家電力企業(yè)的普遍重視,依托這一新型技術(shù),將借助自動化技術(shù)以及智能化技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)化配電,從而在提升整體供電質(zhì)量的同時,亦能夠在這一過程之中實現(xiàn)對電力資源的合理使用??紤]到智能電網(wǎng)的架構(gòu)必須依賴電子計算機、網(wǎng)絡以及自動化技術(shù),因此,如何科學地實現(xiàn)通信平臺的架構(gòu)和搭設是較為關(guān)鍵的問題。
光纖通信;電力通信網(wǎng);故障分析
配電網(wǎng)選擇何種通訊方式必須結(jié)合配電系統(tǒng)所實際依附的場地條件來決定,同時還要兼顧考慮到拓撲結(jié)構(gòu)、組點、通信點等相關(guān)問題。從先前國內(nèi)電力企業(yè)在配電網(wǎng)的架構(gòu)措施來看,多數(shù)以電纜施工的方式實現(xiàn)通訊設施的架構(gòu),不顧就實際投入使用情況來看,此種方式在投產(chǎn)后的實際效果較為有限。其中主要暴露出的問題便是電纜通訊的信息強度不佳。如若使用無線網(wǎng)絡通訊方式對傳統(tǒng)電纜施工的方式加以替代,盡管能夠有效地解決配電網(wǎng)場地條件限制等問題,但是信息接收不佳問題依然未能得到徹底的解決。此外,對比電纜施工方式以及無線通訊方式兩種情況來看,后者在施工成本方面要求相對較高。
結(jié)合兩種情況,光纖通信技術(shù)可以完美的解決二者的缺陷,因此是配電網(wǎng)通信平臺的不二選擇。文章將從電力通信的幾種主要方式入手,分析電力通信網(wǎng)中光纖通訊的優(yōu)勢,并且對光纖通信應用過程中的故障分析展開研究,以供參考。
當前,電力通信主要包括電力線載波通信和光纖通信兩種方式,除此之外還包括一些傳統(tǒng)的明線電話、音頻電纜,還有新興的擴頻通信等等方式。下面主要來分析光纖通信和電力載波通信這兩種方式。
(1)光纖通信。由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點,它一問世便首先在電力部門得到應用并迅速發(fā)展。除普通光纖外,一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用。
(2)電力線載波通信。電力線路主要是用來輸送工頻電流的。若將話音及其他信息通過載波機變換成高頻弱電流,利用電力線路進行傳送,這就是電力線載波通信,具有通道可靠性高、投資少、見效快、與電網(wǎng)建設同步等得天獨厚的優(yōu)點。
此外,電力線載波通信中還有利用電力線路架空地線傳送載波信號的絕緣地線載波等方法。與普通電力線載波比較,絕緣地線載波不受線路停電檢修或輸電線路發(fā)生接地故障的影響,而且地線處于絕緣狀態(tài)可減少大量的電能損耗。
從服務所面向的對象范圍來看,配電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對我國城區(qū)、工業(yè)區(qū)以及城郊和農(nóng)村地區(qū)。不同區(qū)域的配電級別存在差異,因此,配電網(wǎng)的工作負荷較大。從配電網(wǎng)實際運行工作情況來看,應當在保持工作穩(wěn)定性的同時,必須實現(xiàn)對相關(guān)配電故障情況的分析與判斷。
從現(xiàn)今市面上光纖產(chǎn)品的產(chǎn)品類別來看,不同光纖產(chǎn)品的性能差異性較大。從多數(shù)電力企業(yè)所應用的光纖產(chǎn)品類別來看,大致涵蓋下述產(chǎn)品,分別是地線光纖盒自承式光纜。前者的產(chǎn)品優(yōu)勢在于加裝了隔熱層,并采取了熱塑膠材質(zhì)用于產(chǎn)品制作。后者的產(chǎn)品質(zhì)量相對前者較輕,同時具備較為優(yōu)越的抗雷擊性能,對于電磁波干擾亦能夠較好地規(guī)避。
基于技術(shù)發(fā)展的層面來看,為保障配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行,因此,其內(nèi)設的通訊模塊應當確保故障發(fā)生率低于配電系統(tǒng),如若不然,則將使配電系統(tǒng)的工作負荷不降反升。還有就是,考慮到通訊電纜與電力電纜在施工鋪設中具有同等重要地位,因此,施工單位應當注重對品質(zhì)卓越、性能優(yōu)良的通訊材料的遴選。而光纖通訊自身的設備結(jié)構(gòu)極其產(chǎn)品特性恰恰暗合了前述要求,因而遴選光纖通訊對于提升配電網(wǎng)的工作運行效率極其顯著。
從電力通訊系統(tǒng)中光纖常見故障來看,多數(shù)因下述兩種情況引發(fā)故障問題出現(xiàn)。其一便是光纖老化問題,如受腐蝕等等進而導致故障出現(xiàn);其二是因外力影響而導致光纖故障問題出現(xiàn),此類問題表現(xiàn)為:光纖被偷剪、被獸蟻等嚙咬、被火燒毀等等。在光纖常見故障問題上來看,最易受損的部位便是復合地線,因地理或者是氣象因素,極易導致復合地線遭受雷擊,而這種問題因光纖架構(gòu)結(jié)構(gòu)的因素,故而較難避免。還有就是,復合地線易于發(fā)生斷股故障問題,尤其是在檔距中較為常見斷股故障。就復合地線的制作材質(zhì)來看,因絞線材質(zhì)多為合金材質(zhì)且直徑較小,這亦是導致復合地線發(fā)生斷股故障的常見原因之一。有鑒于此,應當著力提升復合地線的抗雷性能。此外,對于全介質(zhì)自承式光纜而言,這種材質(zhì)的光纖最易于遭受電腐蝕,尤其是干帶電弧對于此種材質(zhì)光纖的電腐蝕現(xiàn)象極其明顯。
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)所要完成的功能太多而系統(tǒng)復雜,采用單一的通訊系統(tǒng)來滿足所有的功能需要是不現(xiàn)實的。因此,在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中,要應用多種通訊方式,按綜合的經(jīng)濟技術(shù)指標而選取其中最優(yōu)的組合。在電力系統(tǒng)中較常用的通訊方式還有一點多址數(shù)字微波、數(shù)傳電臺、無線擴頻、專線電纜、郵電本地網(wǎng)、載波、擴頻載波等,可供組網(wǎng)時選擇。
[1]田洪彬.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用[J].科教新報(教育科研),2011,(22).
陳劍宗(1994-),男,福建莆田人,大學本科,主要研究方向:通信工程。