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光纖通信技術在電力通信中怎么設計實現的

作者:長春恒達偉業 日期:2021-10-18 人氣:95970

在我國電力行業發展過程中,電力通信光纜技術得到了廣泛的應用。而光纖復合架空地線、全介質自承式光纜等多種光纖通信技術的出現,也為電力行業通信效率的提升提供了依據。這種情況下,如何更合理的運用光纖通信技術,促使電力通信效率及穩定性得到有效的提升,就成為電力供應機構面臨的主要課題。

一、光纖通信技術在電力通信中 應用現狀

1、高品質光纜產品

在近期光纖通信技術發展過程中,多模光纜應用概率得到了大幅度上升,遠高于單模光纜。多模光纜中光纖芯徑標準主要為62.50/125μm,或者50.0/125μm,而單模光纖芯徑標準為10.0/125μm。多模光纜的廣泛應用,也促使電力通信穩定性、安全性得到了有效的提升。

2、一體化光電設備

現階段超大規模集成電路、專用集成電路成為光纖通信技術主要目標。超大規模集成電路、專用集成電路應用模式的不斷成熟,也為新型光電一體化光纖數字傳輸設備的應用提供了依據。

3、科學化工程設計施工

隨著光纖通信技術的不斷成熟,在大規模電力通信工程中,根據不同光纜用戶的需求,如OPGW、地理、架空等,可配置對應類型的光纜接續工藝及器材,從根本上保證了光纜用戶需求的全面滿足。

電力通信

二、基于光纖通信的電力通信系統 設計及實現

1、工程概述

某供電局220KV變電站在建設過程中,需要在該區域220KV變電站、電力調度所間架設一條光纜,便于變電站與電力調度所間進行電力通信。在該電力光纖通信系統前期設計過程中,主要采用18個2.0M接口的35Mbit/s三次群光電傳輸設備。且在該電力光纖通信系統建設中,已建設了2個基礎脈沖編碼調制話路,分別為二線用戶20路、四線用戶8路,66kbit/s數據2路。該光纖通信系統終端供電電壓為-46V,且光纖通信終端設備均配置了完善的移動手持式維護工具。

2、基于光纖通信的電力通信系統設計

基于經濟成本的考慮,在該電力通信系統設計過程中主要利用全介質自承式光纜,即在已建設的-46V線路上進行全介質自承式光纜的鋪設。同時鋼纜主要采用6芯、12芯、24芯、16芯幾種類型。在光纜通信系統類型選擇完畢之后,為了保證光纜通信作業的順利開展,還需要對光纜技術條件進行合理選擇。

在電力光纖通信系統中主要光纖通信技術為電接口技術、系統檢測及維護兩個方面。其中電接口技術主要依據2.0M接口特征,在電設備間通過配線的形式進行數據接口設置。由于在該電力光纖通信設備中,主要為18個獨立運行的三次群光電傳輸設備,因此在電力光纖通信電接口設置過程中,就需要依據ITU-TG標準配置2個2.0M接口集群構件,同時采用16個2.0M接口進行備用容量擴展。在具體2.0M接口集群構件設計過程中,主要采用BNC同軸電纜接頭,并在主設備側端進行高頻接口的設置,便于圖像類信息傳輸工作的有效控制。

其次,在2.0M脈沖編碼調制集群設備配置過程中,需要依據電力通信容量要求,采用四線E/M接口模式進行1-20路音頻通道設置,并采用多芯電纜將數據中心與配線機架進行有效銜接。最后,在整體電力光纜通信系統終端電壓參數設計過程中,可設定光電一體化設備功率能耗為22W,而2.0脈沖編碼調制集群設備為8W。

另一方面,在220KV變電器無人值班模式運行階段,為了保證光纖傳輸模塊順利進行,在前期設計過程中,需要將光纖通信設備預警、監控模式進行有機整合,并統一與電力通信傳輸終端相連。由于該電力光纖通信系統為移動式終端光電傳輸,為了保證移動式終端風險故障定位的準確性,在前期設計過程中,電力光纖通信系統構建人員可進行在線通信檢測參數調控工作。完善的電力光纖在線通信檢測參數主要在本端光終端誤碼率檢測的基礎上,還包括本端光終端激光二極管偏置電流、光接收信號衰耗、遠端光終端誤碼率、分盤告警狀態、遠端光終端激光二極管偏置電流等。

OPGW電力光纜

3、基于光纖通信的電力通信系統功能實現

在該電力通信系統設計過程中,主要選擇460路三次群光電傳輸系統,其可以充分滿足220kV變電站自動通信、無人值班監控及多種數據類型傳輸的需求,如文字、數據、話音、圖像等。在具體電力光纜通信系統模塊功能設計過程中,主要采用光電一體化光纖通信傳輸設備。光電一體化光纖通信傳輸設備可以依據點對點的兩端通信模式,采用超大規模集成板,實現2.0M信號及其他輔助信道集成處理。常用的光電一體化光纖通信傳輸設備主要為GDM-II、IDS-2015、FD-3254等。

除此之外,在基群設備選擇時依據脈沖編碼調制需求,可選擇ZE6062作為基群數據傳輸方式。

其次,在數據管理模塊設置過程中,依據電力數據信息交互的不同層次,可選擇通用網狀數據連接模式。在具體網狀數據連接模塊構建過程中,可采用密集波分復用技術,將不同波長信號集中在一個數據線路上,從而實現多獨立調制光源的同步發送。同時為了滿足電力通信高穩定性、多用戶需求滿足的要求,也可以結合同步數字系統,進行綜合信息傳送連接設置,為光纖上復合用傳輸光信號的穩定運行提供依據。

最后,在具體光纜線路連接過程中,可在地線通訊中,采用專門的機械工具將光纜線纏繞在架空地線上。同時為了保證光纖與地線性能穩定,在實際建設過程中,可優先選擇鉛骨架型線路、或者不銹鋼管型線路作為主要管路。

架空光纜

三、基于光纖通信的電力通信系統 日常維護

1、全介質自承式光纜日常維護

在光纖電力通信系統運行過程中,常出現的風險故障主要受外部、內部因素兩個方面的影響。而全介質自承式光纜主要風險故障為電腐蝕現象。為了避免全介質自承式光纜電腐蝕現象出現,在常規管理過程中,電力通信系統維護人員應在光纜掛點偏高時,采取實時人為在線監控,便于全介質自承式光纜空間電位故障的及時發現處理。同時干電弧故障也是全介質自承式光纜電腐蝕問題出現的主要原因,因此在常規管理過程中,電力通信系統維護人員應結合網絡外部因素,對其外部護套情況進行加強維護,避免光纜芳綸紗裸露導致的光纜事故發生。

2、光纖復合架空地線日常維護

由于光纖復合架空地線在具體電力通信系統安全過程中較為簡便,其大多與輸電線路同時完工。但是在光纖復合架空地線高頻率應用過程中,其運行工況復雜程度也不斷提升,因此,針對具體應用過程中光纖復合架空地線適用性較強的特點,可綜合考慮電擊、氣象、地形等多種因素的影響,對光纖復合架空地線抗雷擊性能進行加強維護。

綜上所述,我國電力通信行業在電網發展中不斷進步,以光纖為主的電網通信工程的大規模應用,為整體電力通信效率的提升提供了依據。因此,在電力通信建設過程中,相關技術人員可依據區域配網需求,選擇合理的光纖通信技術,從系統設計、技術選擇、硬件配置、數據庫建設等方面,構建多用戶、多功能的綜合通信網絡。結合合理的電力通信維護,可有效提高電力通信效率。

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