李毅舟 火箭軍工程大學(xué)

隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)大規(guī)?；ヂ?lián)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日漸龐大，且結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式呈現(xiàn)出顯著的復(fù)雜性。電網(wǎng)在連鎖故障影響下將引發(fā)較大規(guī)模的停電事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠，有必要深入分析通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響。

1 常見(jiàn)的通信光纜故障

1.1 自然災(zāi)害導(dǎo)致的故障

通信光纜通常在室外環(huán)境中架設(shè)，極易遭受各類自然災(zāi)害的破壞影響。自然災(zāi)害涵蓋雷電、暴雨以及狂風(fēng)等，各類自然災(zāi)害極易導(dǎo)致通信光纜線路發(fā)生斷裂。同時(shí)，通信光纜光纖主要以玻璃以及塑料纖維作為制作材料，其外部保護(hù)套極易受高溫影響導(dǎo)致老化，受低溫影響導(dǎo)致收縮。雨水流入光纖線路接頭盒內(nèi)，會(huì)侵蝕光纖線路，對(duì)其正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的不良影響，破壞整個(gè)通信光纜的正常運(yùn)行[1]。

1.2 施工及外力原因?qū)е碌墓收?/h3>

在通信光纜線路施工中，相關(guān)施工人員未嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工操作，未嚴(yán)格遵循施工工序，對(duì)通信光纜實(shí)施安裝，造成施工操作缺乏良好的規(guī)范性和科學(xué)性，極易引發(fā)各類安全隱患，影響通信光纜運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，極易在通信光纜的使用過(guò)程中引發(fā)各類故障。（2）外力原因?qū)е碌墓收?，包括多種外力對(duì)通信光纜造成的破壞，諸如外力撞擊等導(dǎo)致通信光纜偏離固定位置，或者是通信光纜斷裂等，阻斷電力設(shè)備的良好連接，極易導(dǎo)致供電出現(xiàn)中斷。

1.3 電腐蝕導(dǎo)致的故障

在高壓線附近，對(duì)通信光纜進(jìn)行架設(shè)，通信光纜會(huì)缺乏良好的掛點(diǎn)，且與高壓線存在過(guò)近距離。在這種狀況下，高壓線路極易對(duì)外放電，引發(fā)對(duì)通信光纜的電腐蝕。同時(shí)，通信光纜的外保護(hù)套經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用極易老化破損，灰層會(huì)在內(nèi)部各層的連接部位產(chǎn)生沉積，在潮濕天氣條件下，通信光纜產(chǎn)生的靜電會(huì)導(dǎo)致其外皮發(fā)生脫落，甚至造成通信光纜中斷[2]。

1.4 技術(shù)原因?qū)е碌墓收?/h3>

當(dāng)前，相關(guān)技術(shù)人員主要通過(guò)間接方式對(duì)通信光纜線路故障進(jìn)行判斷，即當(dāng)通信光纜工作停止后，相關(guān)調(diào)度人員將電網(wǎng)警告作為依據(jù)對(duì)線路中斷進(jìn)行判斷。系統(tǒng)只能對(duì)光纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分辨，難以對(duì)故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。運(yùn)維工作人員必須對(duì)通信光纜實(shí)施斷電測(cè)試，才能準(zhǔn)確找出通信光纜故障的具體位置。通常采用以下檢測(cè)方式：根據(jù)光學(xué)長(zhǎng)度，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定，與線路標(biāo)識(shí)不一致，對(duì)故障位置的最初判斷可能偏差幾千米，嚴(yán)重影響了對(duì)故障光纜的準(zhǔn)確定位，并影響故障檢修的及時(shí)性。同時(shí)，通信光纜缺乏良好的維護(hù)設(shè)備，對(duì)通信光纜的測(cè)試能力相對(duì)不足。

綜上所述，通信光纜故障主要是由于通信光纜缺乏良好的外部保護(hù)，相關(guān)施工操作缺乏規(guī)范性和科學(xué)性，通信光纜相關(guān)管理部門缺乏良好的交流協(xié)作，存在諸多外力破壞因素等。另外，通信光纜故障發(fā)生后，缺乏及時(shí)有效的故障處理，通信光纜極難迂回，導(dǎo)致通信光纜運(yùn)行中斷。

2 通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響

通信光纜故障引發(fā)的信息網(wǎng)故障會(huì)為電力網(wǎng)連鎖故障提供動(dòng)力，且呈現(xiàn)出由強(qiáng)到弱的一系列變化。

電力系統(tǒng)實(shí)際上會(huì)出現(xiàn)如下變化：（1）通信光纜故障未發(fā)生時(shí)，信息網(wǎng)運(yùn)行呈現(xiàn)出良好的正常狀態(tài)，且信息孤島不會(huì)形成，調(diào)度中心能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)電力過(guò)載的現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，仍可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)的正常調(diào)度。（2）當(dāng)信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)線路故障的實(shí)際規(guī)模漸趨增大時(shí)，信息孤島即在信息網(wǎng)內(nèi)形成，在電力過(guò)載的情況下，調(diào)度中心只能實(shí)現(xiàn)對(duì)電力網(wǎng)的部分監(jiān)測(cè)，并難以保障將電流向正確方向?qū)б?，進(jìn)而導(dǎo)致更大規(guī)模的連鎖故障。（3）當(dāng)信息孤島的實(shí)際數(shù)量漸趨增多時(shí)，調(diào)度中心對(duì)信息的掌握能力漸趨削弱，對(duì)負(fù)荷的承受逐漸呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)，但調(diào)度中心至此完全喪失了對(duì)電力網(wǎng)的有效調(diào)度。假如調(diào)度中心具備相對(duì)偏高的度數(shù)，其對(duì)電力網(wǎng)的控制能力將趨于增強(qiáng)；假如形成了信息孤島，調(diào)度中心可能會(huì)對(duì)電力網(wǎng)產(chǎn)生錯(cuò)誤控制。同時(shí)，當(dāng)信息網(wǎng)存在較高度數(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，故障規(guī)模會(huì)漸趨增大，這是由于部分信息網(wǎng)缺乏均勻的節(jié)點(diǎn)分布，某些節(jié)點(diǎn)具有較低的度數(shù)，而某些節(jié)點(diǎn)則具有較高的度數(shù)。光纖故障引發(fā)信息網(wǎng)故障，會(huì)降低信息孤島在信息網(wǎng)內(nèi)部的產(chǎn)生概率，對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中心具備更強(qiáng)的控制力，且多數(shù)會(huì)在具備較低度數(shù)的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生信息孤島[3]。

對(duì)信息網(wǎng)而言，不管其處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是完全崩潰狀態(tài)，基本承受相等的承擔(dān)負(fù)荷，但呈現(xiàn)出的特征不同。相對(duì)于崩潰狀態(tài)下的信息網(wǎng)絡(luò)，正常運(yùn)行狀態(tài)下的信息網(wǎng)絡(luò)小規(guī)模停電出現(xiàn)的次數(shù)較少，大規(guī)模停電的次數(shù)相對(duì)較多，且具有較高頻率，當(dāng)其頻率趨于增加時(shí)，停電規(guī)模也向外漸趨擴(kuò)大。另外，不同信息網(wǎng)均具備各自的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具備不同的變化特點(diǎn)。假如某拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)處在無(wú)標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)狀況下，其相應(yīng)的電力負(fù)荷會(huì)呈現(xiàn)出顯著增加。對(duì)于無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)而言，其內(nèi)部節(jié)點(diǎn)相對(duì)較低，少量節(jié)點(diǎn)則較高，度整體上呈現(xiàn)出分散分布狀態(tài)，其網(wǎng)邊在故障影響下，信息孤島在信息網(wǎng)中的出現(xiàn)概率將增加。因此，無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行狀態(tài)受損后，將產(chǎn)生范圍更大的連鎖故障。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響是增加了信息孤島在信息網(wǎng)絡(luò)中的出現(xiàn)概率，導(dǎo)致調(diào)度中心對(duì)電力網(wǎng)的錯(cuò)誤調(diào)度，提供了連鎖故障的動(dòng)力，導(dǎo)致故障范圍的漸趨增大，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)脆弱性大幅度增加。

[1]王先培,田猛,董政呈,等.通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2015(13).

[2]毛遠(yuǎn)久.通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響初探[J].大科技,2017(24).

[3]周艷峰.通信光纜故障對(duì)電力網(wǎng)連鎖故障的影響[J].中國(guó)新通信,2017(10).