继电保护中光纤通信技术应用研究

【前言】继电保护中光纤通信技术应用研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。在通信技术当中，光纤通道首先能得到经常的应用，它是一种通过光导纤维为基本来传输介质的通讯方式。光纤通道与传统的通道（如：微波、电缆等）有很多不同的特点： 2.1抗干扰能力强 光信号的特点之一，就是可以在系统有故障时避免电磁方面出现的干扰，有很好的防止雷...

【摘要】在通信技术当中，光纤通道首先能得到广泛的应用，它是一种通过光导纤维为基本传输介质的通讯方式。常用的波长为1500/1550nm和1300/1310nm两种，复用方式有2Mbit/s和64Kbit/s2种。本文首先分析了光纤通道作为纵联保护通道的优势，其次，探讨了光纤通道与光纤保护装置的配合方式，同时，就光纤保护实际应用中存在的问题展开了深入的探讨，具有一定的参考价值。

【关键词】继电保护；光纤通信技术；应用

1.引言

光纤通道是信息传输的主要手段和通道，有着一般通信方式无法比拟的优点，具有运行可靠性高、抗电磁干扰能力强、传输容量大等诸多特点，目前在继电保护领域中得到了极为广泛的应用，常用的波长为1500/1550nm和1300/1310nm两种，复用方式有2Mbit/s和64Kbit/s2种。本文就继电保护中光纤通信技术应用进行研究。

2.光纤通道作为纵联保护通道的优势

在通信技术当中，光纤通道首先能得到经常的应用，它是一种通过光导纤维为基本来传输介质的通讯方式。光纤通道与传统的通道（如：微波、电缆等）有很多不同的特点：

2.1抗干扰能力强

光信号的特点之一，就是可以在系统有故障时避免电磁方面出现的干扰，有很好的防止雷电效果，所以，光纤通道通常使用在继电保护通道当中。

光纤通道不同的三个优点，常规通道的继电保护的形式是没有办法相比的。所以通道选择上是第一选择。不过因为光缆的优点，所以抗外力破坏的能力不行，通常在空中架设或直埋时，容易受到外力的冲击，从而使得机械损伤。假如使用OPGW光缆（也称光纤复合架空地线），可以阻止一些问题的产生。

2.2误码率低

由于传输质量很高，所以误码率低，通常在10%以下。通道一般所要求的“透明度”是继电保护常要求的，而这种特点让光纤通道十分好的满足。就是由发端保护装置来发送信息，然后经过通道传输之后送到收端，使发端的原始发送信息与收端的保护装置所见的信息完全相同，任何东西都不增不减。

2.3传输的信息量大

光的频率高，所以频带宽，传输的信息量大。此特点让线路两端保护装置交换的信息量增大，因此让继电保护动作的可靠和正确性性大大提高。电力常用光缆一般是ADSS和OPGW。ADSS虽然施工方便，但是存在电腐蚀的问题，挂点选择困难，防火性能差，OPGW光缆虽然造价较高，可以兼作继电保护通道。

3.光纤通道与光纤保护装置的配合方式

现在，光纤通道是纵联保护采用的方式，应用的更多了，在现场运行的设备当中，通常由以下几种方法：

3.1光纤纵联电流差动保护

电流差动保护的基础产生了光纤电流差动保护，基于克希霍夫基本电流定律是保护原理，可以更好的使保护实现单元化，原理十分简单，而且不受运行方式变化等影响，而且没有电联系在两侧的保护装置上，运行的可靠性提高了。现阶段，电流差动保护在电力系统的主母线、变压器和线路上大量使用，其动作简单可靠快速、灵敏度高、非全相运行、能适应电力系统震荡等优点是在其他方法不能做到的。光纤电流差动保护除了电流差动保护的这些优点之外，以其传送电流的相位和幅值正确可靠地传送到对侧是可靠稳定的光纤传输通道保证的。主要技术问题是误码校验和时间同步问题，就是光纤电流差动保护面临的。

3.2专用光纤保护

光纤纵联保护是纵联保护与光纤配合构成专用。通常采用允许式，传输直跳信号和允许信号在光纤通道上。此种方式，使用专门的单独光芯，需要专用光纤接口。特点是：提高了使用的可靠性，降低了信号的传输环节，避免了与其他装置的联系。缺点是：保护人员维护通道设备不方便，而光芯利用比较少。并且，在带路操作时，需进行带路保护与本路保护光芯的切换，因为使用的不便，而且因为接头由于长时间的拔插，会造成损坏。

3.3复用光纤保护

纵联保护与光纤配合构成复用光纤纵联保护。如果是允许式，直跳信号和允许信号由保护装置发出，然后需要经音频接口传送给复用设备，然后通过复用设备上光纤通道。优点是：利于运行维护，接线简单。带路后，电信号切换，方便与实施。使光芯使用更多。缺点是：中间过程增多，而且通信室的带路切换设备，运行人员不是很方便巡视检查，通信设备的问题会有不好的影响。

3.4通信性能影响因素

64Kbit/s复用方式与2Mbit/s复用方式相似，和64Kbit/s复用方式比较来说，2Mbit/s复用方式没有使用PCM复用设备，而且和PDH/SDH复用设备直接连接，具有更好的通信性能，而且提高了通信的可靠性。

3.4.1时钟方式。2Mbit/s的复用方式之下，由于所连接的复用设备的不一样，使得发接口、光收的数据时钟基准也不同，若复用接口直接连接PDH时，一般把一端保护装置的时钟方式设置为“主时钟”而另一端保护装置的时钟方式设置为“从时钟”；把两端保护装置的时钟方式都设置为“主时钟”，一般是当复用接口连接SDH设备时。

3.4.2屏蔽要求。采用同轴电缆进行连接，一般是2Mbit/s数据复用接口到PDH/SDH设备之间用电信号需防止电磁干扰，传送数据。由于双绞线比同轴电缆电磁屏蔽性能要差些，相对而言，2Mbit/s复用比64Mbit/s会有更好的屏蔽性能，只需要采用同轴电缆即就满足要求。数字复用接口与SDH的距离不大于50m，若当数字复用接口通过同轴电缆和PDH/SDH设备相连接时。

3.4.3匹配问题。对2Kbit/s复用方式不一样的厂家的设备之间需要进行调试，与64Kbit/s复用方式的匹配问题相类似。2Mbit/s复用方式的匹配问题，首先是时钟匹配，通信接口的发送时钟相和PDH/SDH设备的时钟要匹配；其次阻抗匹配，通信接口的电阻和PCM装置要匹配，通常是75Ω不平衡；另外还有G.703编码匹配和48V电平匹配等。

4.光纤保护实际应用中存在的问题

4.1施工工艺问题

超高压线路的中心保护是光纤保护，电力系统的安全、稳定运行受通道的安全可靠的主要影响。但是光缆传输不但需要转接光缆机、端子箱、高压线路和电缆层等连接环节，并且因为光纤的施工质量要求高、施工工艺复杂，因此如果在保护装置在使用之前的测试、施工中存在误差，就会导致保护装置的一些错误，因此影响全网的安全稳定运行。

4.2光纤保护管理界面的划分问题

由于保护与通信不断的日益紧密联系，通信专业与继电保护专业管理界面越来越难以辨识，只有从制度方面出发，会直接影响到光纤保护的稳定运行。与独立纤芯的保护不同的是，继电保护专业与通信专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。其中属于继电保护专业维护的是，配线架以上包括保护装置的那段尾纤，因此一定的光纤校验维护技能就是继电保护专业人员具备。

5.结语

总之，随着光纤通信技术的不断进步，继电保护也会随之而不断地进步，实现可持续性发展，具有较好的经济价值和社会意义。

参考文献

[1]罗志诚.试论光纤通信技术的发展[J].科技资讯，2009，45（03）：115-118.

[2]曹茂虹，刘礼.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].s光机电信息，2007，31（03）：163-168.