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論電力系統光纖通信工程的應用
隨著電網建設的智能化，配網自動化是智能電網建設中的一部分，以下是小編搜集整理的一篇探究光纖通信工程的論文范文，供大家閱讀查看。
【摘 要】在大容量輸送成為趨勢的情況下，光纖技術得到了快速的發展，勢必成為通信傳輸的主要方式。本文介紹了光纖通信技術的原理，詳細介紹了電力系統中運用的三種特殊的光纖光纜，同時闡述了電力系統光纖通信系統的組網技術，僅供參考。
【關鍵詞】電力系統;通信;架空地線復合光纜;無金屬自承式架空光纜;金屬自承式架空光纜
1.光纖通信技術
光纖通信技術是光導纖維通信技術的簡稱，它的傳輸介質是光纖，載體是光波。終端站和中繼站組成了光纖傳輸系統，光纜組成了傳輸線路。
2.光纖通信工程在電力系統的應用
由于電力電網系統大力發展的根本需求，大容量和長距離的輸送成為電力傳輸的發展態勢。如何在電力通信傳輸網絡中，達到安全傳輸、高效運行、經濟核算最優化，是我們最為關注的問題。
電力系統的通信系統與其他公用網相比，有自身獨特的特點，比如電力系統通信的業務量大，但單個業務的容量較小，可靠性要求比較高，具有豐富的桿路資源。所以在進行電力系統的光纖通信網絡建設中必須結合電力通信本身的特點進行考慮，同時要利用現有的優勢進行建設。
在電力系統中運用較多的專用特殊光纜一般有3種：架空地線復合光纜(OPGW)、無金屬自撐式光纜(ADSS)、金屬自撐式架空光纜(AD-Lash)。
2.1 架空地線復合光纜
架空地線復合光纜俗稱OPGW(OpticalFiberVomposite OverheadGroundWire)，是電力系統特有的一種通信光纜，它具有普通地線和通信光纜的雙重功能。結構總共分三層：最外層是鋁線;中間層是鋼芯;光纖包含在鋼芯內。根據結構類型可以分為三種：層絞式、中心束管式、骨架式。它的主要特點是：通信容量大;光纖在不銹鋼內，抗強電干擾能力強;溫度特性好;導電性能好，機械強度高;懸掛在高壓電力線路的桿塔頂端，不受外力破壞，安全可靠。建設電力輸電線路的時候可同時建設架空地線復合光纜通信通道，而不需另設空間走廊，目前架空地線復合光纜普遍應用于110KV以上高壓線路中。
2.2 無金屬自承式架空光纜
無金屬自承式架空光纜的抗張元件是芳綸纖維，正是由于芳綸纖維具有彈性模量較高、重量較輕、具有負膨脹系數、有防彈能力、強度大的優點。芳綸纖維是通過松套層絞填充方式進行套裝而成，里層還有PE 內護套、高強度、耐電痕護套等，所以整體抗電腐蝕的能力很強。由于光纜是采用無金屬加強材料，可以有效的避免雷電、高溫損害，減少電力線出現的故障。無金屬自承式架空光纜可與高壓電力線路同塔架設，在電力系統中應用較多。
2.3 金屬自承式架空光纜
金屬自承式架空光纜是將單模或多模光纖套入由高模量的塑料做成的內填充防水化合物松套管，纜芯中有中心金屬加強芯，某些芯數光纜的金屬加強芯外還會包一層聚乙烯。涂塑鋼(鋁) 帶縱包后加鋼絞線和吊帶聚乙烯護套成光纜。它具有以下特點：松套管的耐水解性能良好;光纖余長能精確控制;光滑的外護套使其在安裝中摩擦系數很小;護套的抗紫外線輻射性能良好。
3.電力系統光纖通信組網技術
由于電力系統的獨特性，要求對傳輸速率的要求較高，而影響光纖傳輸速率的重要因素就是光纖通信的傳輸組網方式。目前，在電力系統通信中使用較合適的是SDH和OTN技術以及PTN和EPON技術有機結合的方式。
3.1 SDH技術
同步數字體系(SynchronousDigitalHierarchy，SDH)是一種光纖通信系統中的數字通信體系，它是融復接、線路傳輸及交換功能為一體的綜合信息傳送網絡，由統一網管系統操作。SDH技術賦予速度不同的數位信號相應的等級，通過標準的復用方法和映射方法，將低等級的SDH信號復用為高等級的，實現了網絡傳輸的同步，解決了局部網絡與核心網之間的接入瓶頸問題，使網絡帶寬的利用率大大提高。SDH體系同時具有一套完善的自我保護體系，可以滿足電力通信高可靠性的要求。
3.2 OTN技術
OTN(Optical Transmission Net，光傳送網)在繼承了傳統DWDM (Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分復用)技術優點的基礎上，很好地增加了組網的靈活性和電路調度的靈活性，實際上是ASON與DWDM 的綜合體。
OTN是為了克服SDH與WDM網絡不足而提出來的一種新的光傳送技術，一方面它具有SDH網絡與WDM網絡的技術優勢，既可以像WDM網絡那樣提供超大容量的帶寬，又可以像SDH網絡那樣可運營可管理。另一方面它還具有路由功能與信令功能，能夠為業務提供更為安全的保護策略和更高的傳輸效率。OTN是傳送寬帶大顆粒業務最優的技術，受到業界一致青睞。代表著光網絡未來的技術發展趨勢。
根據電力通信集中式管理的方針，未來電力通信網業務傳輸特點主要是匯聚，各地區供電局匯聚大量IP業務至省公司可采用OTN方式承載。
3.3 PTN技術
PTN(分組傳送網，Packet Transport Network)是指這樣一種光傳送網絡架構和具體技術：在IP業務和底層光傳輸媒質之間設置了一個層面，它針對分組業務流量的突發性和統計復用傳送的要求而設計，以分組業務為核心并支持多業務提供，具有更低的總體使用成本，同時秉承光傳輸的傳統優勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網管、可擴展、較高的安全性等。
PTN可以更好的適應當前電力迅猛發展的以太網業務需求。PTN兼容SDH的的所有業務，不過重點還是數據業務方面更出色。PTN是以數據業務的需求出發，以太網技術發展來的。對數據業務可以無縫對接。具有高效的帶寬管理機制和流量工程。
3.4 EPON技術
EPON是千兆以太網技術與無源光網絡(PON)的結合。EPON是一種采用點到多點結構的單纖雙向光接入網絡。EPON網絡可以靈活組成樹型、星型、總線型等拓撲結構。EPON系統由網絡側的光線路終端(OLT)、用戶側的光網絡單元(ONU)和光分配網絡(ODN)組成。
隨著電網建設的智能化，配網自動化是智能電網建設中的一部分。考慮配電終端分布區域分散，終端節點數多， 通信節點分布分散， 單個節點的通信數據量小.數據實時性要求特點和配電網停電區故障處理能力的要求。EPON在無源光網絡機制基礎上可以合適的解決這些問題，還可以滿足配網自動化提高供電可靠性和供電質量，提高整個配電系統的管理水平和工作效率。
4.結語
光纖通信是通信技術發展的重要方向，是電力系統專用通信網一種先進實用的通信手段。在電力系統運用光纖通信具有其它通信方式不能比擬的一些優點。但隨著電力系統光纖電路日益增多，必須加強電力系統專用通信網光纖通信的管理，使其更有效地為電網服務。
參考文獻：
[1] 胡必武，余成.光纜及光纖通信在電力系統中的應用[J].深圳信息職業技術學院學報， 2007.
[2] 范文飆，曹磊.光纖通信技術的發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2009.
[3] 徐迎，鄭凌娟，龔宇清，楊尚瑾.光纖通信在電力系統通信中的發展前景[J].才智，2009.
