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摘要：智能電網的實現是以各種數據傳輸為基礎的，而光纖在數據通信方面的獨特優勢，使其迅速應用到智能配電網中。文章首先介紹了光纖通信的發展現狀，然后分析了幾種電力特種光纖傳輸技術，對光纖通信技術在智能配電網的應用進行了深入的研究。

關鍵詞：光纖通信；電力系統；智能配電網

一、光纖通信技術概述

所謂光纖通信是相對于傳統的電纜通信而言的，盡管兩者都可以完成數據傳輸任務，但光纖通信無論是在傳輸速度、容量、可靠性、安全性等方面均有著電纜通信無法比擬的優勢。光纖傳輸系統一般由發送電端機、發送光端機、光纖介質、中繼模塊、接收光端機、接收電端機等部分構成。首先，由發送電端機接收電力系統的電信號，并通過光電器件將電信號轉換為光信號；光信號由發送光端機以一定的夾角通往光纖介質中，基于光纖的特殊結構和優良的性能，光信號以全反向的形式幾乎無損失地向前傳輸；當信號衰減到一定程度時，可以引入中繼模塊對光信號再次放大；光信號到達接收端后首先進入接收光端機，然后由接收電端機轉換為電信號，完成一次數據傳輸過程。

二、光纖通信技術在電力系統中的應用

電力系統的工作環境和數據傳輸有著其特殊的要求，因此光纖通信技術在電力系統中的應用也有其特點，而這種特點主要表現在光纖的應用上。目前，我國已實現應用的電力光纖技術主要包括光纖復合架空地線（OPGW）、光纖復合相線(OPPC)、金屬自承光纜(MASS)和全介質自承式光纜(ADSS)等。OPGW就是把光纖通信模塊與架空地線整合起來，形成一種既能傳輸光信號，又能起到保護地線的復用系統。此外，特制的鎧裝光纜還可以起到防雷、受力等作用，但在特高壓的應用仍不穩定。OPPC則是與電力相線進行復用的一種光纜，廣泛應用于高壓輸電系統中，是對OPGW技術的一種改進。MASS是為了降低施工難度而提出的，可以避免線路發熱的問題，適用于遠距離線路、弧垂線路等情況。ADSS具有很強的承重能力，適用于各種環境惡劣的應用場景。上述光纖均有自己的優缺點，目前我國的應用以OPGW為主，采用電能和光信號雙線傳輸技術，但在資源復用率、生產成本和管理效率等方面仍存在短板。

三、基于光纖通信的智能配電網研究

配電網的智能化要求具有一個高性能的數據傳輸通道，而這個通道可以由光纖通信系統來提供。在光纖傳輸技術的應用下，配電網中的實時數據、操作指令和故障信息可以快速傳輸，保證電力供應和電網管理的高效性和實時性[1]。因此，光纖通信在配電網中具有重要的應用價值。（一）總體結構分析。根據光纖通信技術的特點和配電系統的結構特征，智能配電網中的通信網絡通常由三大部分組成，分別為配網主站層、配電子站層、配網終端層。其中配網主站層起到統一接入的作用，可滿足不同通信方式的數據對接要求，同時對眾多子網進行調度管理；配電子站層是建設在配電系統現場的通信子系統，通常以變電站為主，根據不同的條件，一般可采用光纖專網、無線網、無源光網絡等不同的通信模式，其主要作用就是進行數據采集和傳輸，兼具故障監控功能；配網終端層由各類電力終端設備構成，例如饋線開關測控終端（FTU）、變電站測控終端（DTU）、變壓器測控終端（TTU）以及遠方監控終端（RTU）等等。在配電通信網絡體系中，一般將主站和子站間的鏈路稱為骨干網，將子站和終端間的鏈路稱為接入網。（二）骨干網分析。骨干網是配電主站和子站之間的傳輸通道，因此需要在各變電站現場分別建設光纖通信鏈路，統一接入配電主站中。各變電站內安裝OLT(光線路終端）設備、MSTP（多業務傳送平臺）設備與主站建立通信，以提高傳輸效率。考慮到不同的變電站有不同的實際條件，因此骨干網并不要求每個變電站采用統一的接入形式，也就是說主站層可以滿足不同接入方式的需求。另外，骨干網通常設計為環形結構，保證任意一條光纖斷開都不影響整個通信系統的正常運行，具有較高的可靠性。（三）接入網分析。配電通信系統的接入網處于子站和終端之間，可見其傳輸距離一般比骨干網的短，數據量也不會太大。然而，這絲毫不能影響接入網的重要性，因為不同的終端可能有不同的數據形式、數據量和傳輸方式，并且終端數量巨大，這使得接入網的設計變得比較復雜。接入網多采用EPON（以太網無源光網絡）網絡架構，終端之間通過無源光網絡互連，完成數據的共享。

四、結語

光纖通信具有色散小、損耗小、容量大、抗干擾等優勢，因而在電力系統的通信網絡建設中有廣闊的應用前景。隨著我國光纖通信技術由實用化階段向智能化階段演進，光纖通信技術必將在智能電網建設中發揮不可替代的作用。

參考文獻：

[1]范子濤,張一晨,劉瑞,等.光纖自動切換技術在電力通信中的運用分析[J].中國新通信,2019(19):12.

作者:顧艷莉 單位:上海電氣（江蘇）綜合能源服務有限公司