光纤通讯技术在电力系统中的应用

光纤通讯技术在电力系统中的应用

惠钊徐进

（国网山东省电力公司乳山市供电公司）

摘要：伴随着我国经济的飞速增长，我国国民生产用电与生活用电都大幅增长，电力企业的供电压力越来越大，这就要求其必须不断采用新工艺、新技术以及新材料来提升电网的运行质量。所以，当绝缘性能强、信息容量大、抗干扰性能好的光纤通讯技术一经问世就立刻引起了电力企业的重视。光纤通讯技术应用到电力系统中后，能够有效提升电网的通信能力以及信息承载能力，所以光纤通讯技术在电力系统中的应用必将会是未来的发展趋势。

关键词：光纤通讯技术；电力系统；应用

电力通讯是电力系统中非常重要的板块，它承载着系统中的宽带、数据等业务，所以，电力通讯板块能否安全、高效的运转对于整个电力系统来说是至关重要的。将光纤通讯技术应用整合到电力系统中，能够有效提升电力通讯板块运行安全性、高效性与稳定性；而且，目前光纤通讯技术仍然在高速发展中，将该技术应用于电力系统中能够有效推动电力系统整体技术水平的提升。

一、光纤通讯技术的概述

光纤通讯技术又称之为光导纤维通讯技术，它指的是运用光导纤维来实现信号传输与传递的一类通讯形式。目前，市场上应用的光纤由纤芯、涂层以及包层构成，光纤的内芯是传递信息的部位，非常细小；包层主要是用于保护光纤的内芯；涂层主要是为了提升光纤的韧度，进一步保护光纤。从技术层面上来分析，光纤通讯技术大致由以下几个环节构成：（1）信号发射环节。该环节中会用到特定波长的激光发射器来发射信号，所以该过程对带宽要求比较高，必须要有充足的带宽才能确保光源输出足够稳定的波长，进而才能降低成本，避免浪费。（2）信号与波的复合环节。在信号传递开始之前，还需要采用专业的设备和仪器使波与信号良好结合，结合过程完成之后才能开始信号传输。（3）信号的放大环节。该环节指的是用专门的设备将需要传输的信号进行放大，放大后的信号更加利于传输和接收，同时也便于光纤系统高校、灵活的运转。（4）有效信号分离环节。这即是指依据预定的原则，将传输的光信号实施分解和分离，然后把分离之后得到的信号和队形的耦合器耦合。（5）有效信号的接受环节。分离出的有效信号通过滤波器进入到接收器中就完成了整个信息的以及传输过程，然后根据实际的情况开展下一级信号传输。

二、光纤通讯技术应用到电力系统技术体系中的优势

和其他类似材料与技术相比，光纤通讯技术应用到电力系统技术体系中拥有着非常明显的优势，具体如下。

2.1信息容量非常大

与传统传输信息的电缆或者铜线相比较，光纤拥有更大的带宽，其信息容量能够高于微波通信技术数十倍。电力系统的信息通讯拥有数据总量大，但单个个体含有信息量很少的特征，并且电力通讯系统要求信息必须能够准备的传输，在这种情况下，传统的通讯技术已经无法适应用户增长的需求。而当光纤通讯技术应用到电力系统后，就能够有效的实现一种信号采用一种波长开展传送的模式，提高了信息传递的准确性。另外，光纤通讯技术的传输距离之远也不是其他技术或介质能够媲美的。

2.2信息传输损耗量非常低

目前，在电力通讯系统中运用的光纤都是由石英为基础材质构成的。这种光纤由于其本身的特性，使得其对传输的信息损耗非常低。同时，从中继距离的角度来说，与其他材质构成的通讯系统来说石英构成的通讯系统拥有更长的传输距离。

2.3拥有极强的抗干扰能力与保密性能

由石英为基础材料制成的光纤，绝缘性能非常好，并且拥有强大的抗电磁干扰性能。在实际应用过程中，光纤通常和电力系统的高压线假设同时进行，石英光纤可以有效避免电力导体之间的干扰，保持信号原本的特性。另外，石英拥有良好的绝缘性能，电磁波信号在光纤内部进行传输时，不会形成和信号无关的噪音。

2.4光纤柔软而且非常纤细，节约空间及成本

光纤的直径非常小，所以由多条光纤共同构成的光缆直径也非常小。运用这种光缆来传输信息，占用的空间非常小，非常容易进行地下管道的铺设，降低施工难度和施工成本。

2.5光纤具有良好的保密性能

在信息传输过程中，有一些是公开的可以共享的，但也有一些是需要保密甚至是绝密的，所以信息传输过程的保密性非常重要。光纤通讯技术进行信息传递时，可以使每一种信号都拥有独有的频率以及波段，有效提升了信息传递过程的保密性。

2.6制作光纤的原材料非常丰富

生产制作光纤的原材料非常丰富，储量很大，且易于开采。所以相对的生产光纤的成本较低，同时由于其拥有高温度稳定性以及长使用寿命的特点，使得其在各行各业中得以广泛应用。

三、光纤通讯技术在电力系统中的应用情况

在目前的电力系统中，光纤通讯技术最常见的应用为光纤复合地线、自承式光缆以及光纤复合相线等。

3.1光纤复合地线

光纤复合地线指的是地线中包含有光纤单元的线路。含有光纤单元的地线可以有效防止电力输送线路引发雷击，增强了电力输送的安全性。另外，这种线路还兼具光纤的特征，可以运用线路中含有的光纤单元进行信息传递，而且在其应用过程中无需额外的维护与保养，非常适合在旧电线路改造与新线路建造中使用。

3.2光纤符合相线

光纤复合相线指的是把光纤复合到输电线路中，形成电路光缆。这种方式可以非常有效的解决在电力线路架设过程中架空线路受到限制的问题，从而使电力系统的资源得到更充分的利用，节约了资源，提升了电能的输送效率。

3.3自承式光缆

自承式光缆又可以分成金属自承式以及全介质自承式两类。前者结构非常简单，而且生产耗费成本很低，在实际的运用过程中无需考虑其本身的热容量以及短路等因素。后者直径更加细小，且质量轻，拥有更强的绝缘性能以及光学稳定性，可以有效减降低事故造成的损失。

四、光纤通讯技术在电力系统中的应用前景展望

现在，随着社会和科技的发展，光纤通讯技术已经广泛的应用于电力系统中并且形成了已经比较完善的通讯网络，有效的保障了电力系统的平稳安全运转，为保障人们的用电质量起到了一定的积极作用。而且，随着相关领域科学技术的发展以及人们对光纤通讯技术认识的提升，光纤通讯技术在电力系统中的应用正在向着超大容量、超远距离以及超高速度的趋势发展。

4.1新型光纤的研发和应用

随着社会的发展，信息传递量越来越大，旧有的单模光纤已经无法满足现代人们对信息传递的需求，这就需要相关机构加大新型光纤的研发投入与研发力度，加快质量更高、安全性更好、功能更强大的新型光纤的研发速速。

4.2光复用技术的使用

光复用技术是光纤通讯技术领域中非常活跃的一部分，该技术的应用在很大程度上提升了光纤通讯技术的发展速度和应用范围。为了进一步提升光纤通讯技术的应用范围，研究人员在研究过程中应用了多种光复用技术，目前应用最多的光复用技术为波分复用、码分复用以及频分复用。

4.3光联网技术

光联网技术能够有效解决传统网络容量有限的问题，应用该技术能够形成的光网络拥有超大容量的特性，而且它能够实现对不同系统以及信号的有效连接，大大提升了网络的灵活性与透明度。另外，光联网技术的应用能够快速解决网络出现的故障，降低故障对整个电力系统的影响，从而有效的节约了维护成本。

4.4全光网络

全光网络指的是在信号的传输以及交换过程中始终保持以光的形式。传统的光网络实现了网络节点之间信息传递的全光化，但是在节点位置仍然会应用某些电器元件，这极大地限制了信息传递的速度以及信息容量。在全光网络中，所有位置包括节点都实现了全光化，信息在其中传递直接以光的形式实现交换和传输，有效提升了信息传递速度和效率。

五、结论

现在，随着科学技术的发展，光纤通讯技术已经逐渐应用到了电力、电视、军事以及交通等多个与人们生活息息相关的领域中，极大地推动了相关行业的发展。而电力系统是与人们生活直接相关的，也是其他系统正常运行的基础，只有在电力系统安全稳定运行的前提下，同时发挥光纤通讯技术的特点及优势，才可以确保各个行业以及系统都能够安全高效运转，从而推动国民经济的整体发展。