光纤通信在配网调度自动化中的运用分析

【摘 要】农网调度自动化系统的关键技术是通信系统，通信系统的好坏在很大程度上决定了自动化系统的优劣，配电自动化借助通信手段，将控制命令下发到各个执行机构或终端，同时将各监控单元所采集的信息上传至控制中心。而光纤通信以它所特有的优势在配电自动化系统中得到了广泛的应用，文章着重对光纤通信的发展进行了研究，并着重介绍了光纤通信在配电系统中的具体应用。

【关键词】农配网；光纤通信；ADSL技术；配网调度自动化；配电自动化

农网自动化调度系统的优化，对电力生产运行技术和农网配电自动化运行水平的提高具有重要意义。在新农村建设进程加快的背景下，布局合理、结构科学的农网调度自动化系统的建立是保证农网安全运行、长期发展的基本前提。在配电自动化通常使用的几种通信方式中，光纤通信以其独特的优势使用最为广泛，另外，配合投资性价比的角度来讲，ADSL方式性价比更高。本文阐述了光纤通信在农配网自动化系统的使用，着重就ADSL在农配网调度自动化中的应用展开讨论。

1 配电自动化

1.1 配电自动化系统概述

配电自动化系统是一项集合了计算机技术、控制技术、数据传输通信技术、现代化设备及管理为一体的综合信息管理系统。目的在于提高供电系统的安全性、可靠性，改进电能的质量，为客户提供更加优质服务的同时节省成本，以自动化代替人工操作，减轻运行人员的劳动强度。

1.2 配电自动化对通信的要求

配电自动化系统需要一个有效的通信网，因为其终端数极多，配网系统拥有众多的开闭所、柱上断路器、配电变压器。要对这些设备进行监控就需要许多的FTU（馈线终端设备）和TTU（配变终端设备），同时这些FTU需要随着配电设备安装，地域分布广泛使得通讯节点分散。所以，配电自动化系统的规模、复杂程度和自动化控制要求决定了通信系统必须满足以下要求：（1）可靠性。配网系统大多的通信设备都暴露在室外，环境恶劣，因此通信系统的设计必须保证能够抵挡得住高温、日晒、低温、风雪、雨淋、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时作为通信系统还应该避免各种电磁干扰，使得系统可以稳定的工作，另外，需设计应急系统，以便线路停电时，通信系统仍可以正常工作。（2）双向通信。配网自动化系统需要实现遥控、遥测功能，因此必须具有双向通信的能力。（3）寻址量大。考虑到系统升级以及未来数据量传输的需求，系统设计的寻址量不能太小。目前，伴随着光纤传输介质价格的下降，光纤通信系统正广泛应用在电力系统中。

2 光纤通信在配电系统中的应用

2.1 光纤通信的优点

现代通信网的三大支柱是光纤、卫星和无线通信，其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信具有以下突出的优点：（1）频带宽、通信容量大。光纤可利用的带宽大约为50000GHz。（2）损耗低、中继距离长。由石英光纤组成的光纤通信系统中继距离可达到200多千米，这对于降低通信的成本、提高稳定性具有特别的意义。（3）抗电磁干扰。光纤具有绝缘特性，免受自然界的雷电干扰、电离层变化等干扰，提高系统的稳定性。（4）无串音干扰，保密性好。光波在光缆中传输，不容易泄露。即使光缆内光纤总数很多，也可以实现无串音干扰，也无法实现窃听，保密性强。（5）光纤原材料丰富，节约金属材料。光纤的主要材料是石英，在地球上有取之不尽的原材料，对于合理利用资源有很大的意义。

2.2 光纤通信在配电系统中的实现

在传统的配电中，可利用已建成的变电站到主控中心的光纤进行数据传输，此时，光纤通过MODEM将数字转换成了话音频带进行传输。现在主要的配电网大多采用的是租用专门的光纤进行传输，把电话、视频等多种数据业务用到一根光纤上面进行传输，这种业务通常称为综合接入通信，大多数系统都可以用综合通信来完成。

2.3 光纤通信在输电线路保护上的应用

要求系统发生故障时，必须快速切除，决不能发生继电保护拒动的事故。这样全线速动的纵联 保护对高压电网的稳定运行起到尤为重要的作用，它也是保证电网稳定的一道防线。高压线路纵联保护主要是依赖于通道，使线路两端的保护装置进行故障信息的交换，进而判别出是本线故障，还是区外故障。从而使两端的保护装置：在区外故障时，不动作；在区内故障时，快速动作，切除故障。

2.4 光纤通讯在电网中的发展趋势

随着光纤和网络技术的飞速发展，不断的在变电站自动化系统中得到广泛的应用，用数字通讯来传递信号，用光纤作为传输介质，这样就构成了网络通信变电站的必然选择，随着时代的发展，智能化变电站已成为现在发展的必然趋势，智能化的变电站是变电站自动化技术的延伸，是通过信息采集、传输、处理、等实现数字化的变电站，这就对光纤通信提出了更高的要求。但在目前，智能变电站的建设工作还处在初级阶段，重点主要集中在智能化光纤传感器、设备状态等技术研究，随着技术的不断成熟，将来一定会应用广泛的。

2.5 光纤通信在调度自动化中的其他用途

调度自动化不仅体现在信息的自动化，而且还需有其它辅助的系统来共同实现调度自动化，它包括：调度软交换电话、视频监控系统等等，光纤在其中只是重要的一个环节。

3 调度自动化对光纤通信传输性能的要求

光纤通信要保证远距离的传输能够及时和准确的接收，并由专门的管理人员对信息在传输的内容进行实时监控，保证能及时发现数据异常。在由传统的调度经验到现在的自动化调度技术转变的同时，能否提高调度信息的准确性，在很大程度上影响了电力通信的运行安全和维护成本。因此，加大对传输数据的及时性和保证数据的真实可靠，是有效防止调度自动化反馈出现偏差的关键手段。同时参与调度自动化的信息要具有一定的稳定性。在为了满足调度自动化需求而采用的光纤通信技术，不仅能实现其不受电磁干扰的优点，还能提高其在信息处理中的稳定性。尤其是在光纤局域网中采取的整个或者单个的网络拓扑结构，可以将通讯一方的现场信息通过RTU远程测控装置采集，通过电话、语音和视频图像将信息传到电力调度中心，由中心的计算机进行数据采集和分析。这种多环节智能控制的信号传输环节，保证各个环节中信号的真实性，避免信号在经过中继等信号分析的终端产生一定偏差，保证了调度自动化在各个环节的有效实施。

4 结束语

随着通信技术的不断进步，光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。该系统以光纤传输为介质，以光为载波信号传递信息。整个系统由终端设备、光端机、光纤线路、中继器构成。电力调度自动化系统在电力系统的运行生产中，起着举足轻重的作用，成为调度员实施生产指挥和控制电网运行必不可少的工具。在调度自动化系统中使用光纤通信，能够满足传输信息容量大、数据速率高、信道可靠等各种要求，从而保证电网的安全、稳定、可靠的运行。

参考文献：

[1]姚建国，杨胜春等.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化，2007（7）.

[2]杜新宇.光纤通信技术在电网调度自动化系统中的应用[J].电力电气专刊，2007（4）.

[3]杜志杰.电网调度自动化发展趋势研究[J].科技创新导报，2008（25）.

[4]姚钧.光学教程[M].北京：高等教育出版社，1981（06）.