光纤通信技术在电力通信网建设中的应用程泽森

光纤通信技术在电力通信网建设中的应用程泽森

程泽森

（国网福建省电力有限公司漳浦县供电公司福建省363200）

摘要：当前，随着信息化的发展，各个领域都广泛应用了光纤通信技术。20世纪70年代末，随着电力系统规模的逐步扩大及其对运行安全稳定性需求的不断提高，电力通信网络应运而生。最初电力通信网络多采用微波通信技术，但因其易受干扰、带宽较小，因而无法满足电力通信网络业务需求。随着光纤通信技术的发展，众多专家学者致力于光纤通信技术在电力系统的应用研究，以期充分发挥光纤通信技术的优势，助推电力系统的深度变革。

关键词：光纤通信技术；电力通信网；应用

引言

电力通信网的运行稳定性与人们的生活、工作有一定的联系，但随着人们的用电量逐渐增大，传统的通信网难以满足人们的使用需求，为了改善这一现状，需要应用光纤通信技术，使电力通信网能够具有数字化的特点，并具有较强的抗干扰能力，提高电力通信水平。

1光纤通信技术优点

1.1通信容量大

光纤的传输带宽比铜缆大得多，一根光纤的潜在带宽可达20THz。并采用波分复用技术传输的容量更大，把一根光纤中的不同波长作为传输的信道，然后光信号分别在同一根光纤中不同的波长信道中传输，就好像将一条马路划分多个车道一样，不同的车分别在不同的车道中行驶，这样大大增加了传输容量。

1.2损耗低、传输距离远

目前，光纤和其它传输介质相比损耗是最低的，并随着新型光纤材质的出现，理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这样就能保证信息传输的距离更远。

1.3抗电磁干扰强

光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好，不会受到自然界的雷电干扰、人为的电磁干扰等。由于光纤具有绝佳的抗干扰性，能够在军事领域和电气领域被广泛应用。

2光纤通信技术在电力通信网建设中的应用

2.1同步数字体系

同步数字体系（后面简称SDH）的主要工作原理就是将线路传输、复接及交换功能进行完美结合，并由统一网管进行系统操作，最终将处理完的综合信息传送到各个网络当中去。由于SDH体系具有较强的自我保护能力，可以从根本上提高电力系统供电的可靠性和稳定性。除此之外，SDH体系还规范了对电接口和光接口，在一定程度上增强了电力通讯网络的兼容性。在进行SDH体系中的信号帧结构设计时，在其中安排了大量开销字节用于维护运行功能，为电力通讯网络的监控功能提供基本保障。

2.2光纤传输组网

在应用光纤通信技术建设电力通信网建设时，能够应用其构建光纤传输组网，第一，在科技不断发展的背景下，为了能够提高系统的运行稳定性，并具有智能化的特点，需要合理应用智能化技术，例如：在构建时，研究人员需要优化网络用户端，进行系统请求设置，保障系统能够满足应用需求。另外，由于目前的用电数量较高，为了保障系统能够满足应用需求，需要对系统进行运行改造，提高系统的快速配置能力，满足用户服务需求。第二，由于电量的应用量难以进行预算控制，一旦应用需求量较高时，会导致系统发生故障问题，为了避免这一问题的发生，需要应用宽带管理机制，对流量进行运行管理，使系统具有良好的扩展性、安全性。

2.3智能光网络

智能光网络（后面简称ASON）的工作原理是能按照所需的服务直接在光层上进行运行操作的光网络，具有较高的灵活性和可扩展性。ASON以光传输组网技术为基础，结合IP技术进行电力通讯网络的智能优化，逐渐形成具有智能性的光网络。ASON实现了对用户端发起的请求进行直接路由分类，并通过信令控制完成各个业务之间建立和拆除连接，最终自动完成网络连接。

2.4分组传送网

分组传送网（后面简称PTN）的工作原理是分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求，在IP业务和底层光传输媒质之间设置专有层面，并且以分组业务为核心进行多业务提供操作的完善，从根本上对电力通讯网的成本进行控制。

2.5以太无源光网络

作为一种新型的光纤接入网的技术，以太无源光网络EPON有众多的优点，其中，点到多点的网络结构、无源的管线传输都是很有竞争力的优势，能够在以太网上承接多种业务。而且在物理层采用的PON技术能够在链路层使用以太网协议，在PON的拓扑结构的优势下将以太网成功连接。所以，我们可以看到这种技术能够集PON和以太网技术的优点，实现高宽带，低成本、方便的服务组装和较强的拓展性，同时将以太网的高度兼容性包含在内。这种EPON的新技术，能够将灵活性，保护机制，智能化管理以更高的水平表现出来，同时拓宽宽带提高性价比，在业务开通故障检测等方面也具有非常好的表现力，可以很好地胜任在电力配用电网系统的宽带光纤业务。

2.6架空地线复合光缆

架空地线复合光缆包括三层，从外到内依次为铝线、钢芯、光纤。依循光缆结构的差异性可将其分为三类，即层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆。在电力系统中应用此类光缆，有助于提升系统导电性能、机械强度，提升使用过程的安全性，具有较高的抗外力破坏性能。当前，此类光缆在多应用于110kV线路之中，可实现电力输电线路、复合光缆同步建设。由于光缆短路电流输出采用铝合金、纯铝丝保护材料，因而设计时还需考虑系统的负荷量，具体应用过程中，应对该电缆采取有效的保护措施，利用双层保护套等方式，避免紫外线的危害。更换地线时，应保障其原有性能，确保更换后系统的安全、稳定运行。

3光纤通信的未来发展趋势

3.1塑料光纤的应用

目前主流的光纤为石英光纤，主要成分为高纯度的石英玻璃，即二氧化硅（SiO2）。其传输损耗低，因此得以广泛应用，但石英的机械强度较低，可挠性较差。而塑料光纤可以在保持较低的传输损耗的情况下，拥有更高的柔韧性，以适应更加广泛的使用环境。这种塑料光纤主要芯层材料是高透明聚合物如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯。在目前最先进的塑料光纤拉丝工艺（连续聚合纺丝法）下，生产出的塑料光纤最低损耗可达20dB/km。

3.2光孤子通信的发展

在信息传输过程中，光的损耗和色散仍限制着光纤通信的传输速度。光纤本身存在的色散现象，使目前的光纤线性通信系统中的光脉冲沿光纤展宽，随着传输距离越远、光纤入纤功率越大，展宽现象越明显，最后由于展宽后的信息传播速度不同，导致信息畸变失真。人们分析光纤折射率的非线性（自相位调制）效应，发现可以使光脉冲压缩使其与光脉冲展宽相平衡，使光脉冲能长距离不变形传输，因此产生了光孤子通信技术。它使光脉冲摆脱了色散现象的影响，使通信容量再次提高了1~2个数量级，中续距离达到几百千米，是目前最有潜力的发展方式之一。当下，光孤子通信的关键技术光孤子源技术、光孤子放大技术与光孤子开关技术已得到较大的突破。

结语

综上所述，现阶段我国电力系统正在积极引用光纤通信技术，在其电力通信网建设过程中逐步实现低成本、大容量以及智能化的目标，为电网系统供电的安全性和稳定性提供基本保障。但光纤通信技术在电力通信网络建设中的应用仍存在诸多难题，需要我们对其进行充分的调研和探讨，最终完成实质上的创新和改善，为我国智能电网的建设提供源源不断的动力，保证满足时代发展的电力需求。

参考文献：

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[2]田龙杰.光纤通信技术的特点及其应用[J].电子测试，2013（05）：154-155.

[3]邓宇轩.浅谈光纤通信的发展、应用以及展望[J].电子世界，2018（1）：55-56.