摘要：隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展和通信與計(jì)算機(jī)方面新技術(shù)的不斷應(yīng)用，對(duì)電力通信網(wǎng)的容量與可靠性又提出了更高要求。光纖通信方式具有容量大、擴(kuò)容方便、通信質(zhì)量好、中繼距離長(zhǎng)、可靠性高、適應(yīng)向數(shù)字化發(fā)展等很多優(yōu)點(diǎn)，特別是近期光波分復(fù)用、光交換等技術(shù)的成熟與發(fā)展，使光纖成為未來(lái)世界的主要通信手段。本文概述了電力通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際討論了光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：光纖通信,網(wǎng)絡(luò)傳輸,電力通信網(wǎng)

　　0引言

　　電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是我國(guó)專用通信網(wǎng)中規(guī)模較大、發(fā)展較為完善的專用網(wǎng)。電力通信作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，承載的業(yè)務(wù)主要有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、寬帶業(yè)務(wù)、IP等常規(guī)電信業(yè)務(wù)，此外，還承載著電力生產(chǎn)專業(yè)的遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化信息、繼電保護(hù)、安穩(wěn)裝置信息以及電力市場(chǎng)化所需的寬帶數(shù)據(jù)。穩(wěn)定可靠、高效率的電力通信網(wǎng)絡(luò)為提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全管理、經(jīng)營(yíng)管理、工作效率提供了有效保證。光纖通信滿足這一要求，廣泛用于電力通信網(wǎng)中。

　　1 光纖通信的特點(diǎn)

　　光纖通信是以光波為載波，以光導(dǎo)纖維為傳輸媒質(zhì)的一種通信方式。光纖是一種介質(zhì)光波導(dǎo)，具有把光封閉在其中并沿軸向進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。光纖通信之所以能夠飛速發(fā)展，主要有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：

　　1.傳輸頻帶寬、通信容量大。

　　2.由于光纖的損耗低，因此中繼距離可以很長(zhǎng)，在通信線路中可減少中繼站的數(shù)量，降低成本，而且又提高了通信質(zhì)量。

　　3.不受電磁干擾，因?yàn)楣饫w是非金屬的介質(zhì)材料，因此它不受電磁干擾。雷電多發(fā)區(qū)，由于光纖可采用無(wú)金屬結(jié)構(gòu)，故可以防雷擊，也可防止變電站地電位升高時(shí)損壞通信機(jī)房設(shè)備。

　　4. 方便架設(shè)與維護(hù)。電力系統(tǒng)光纖通信可以充分利用電力系統(tǒng)的桿塔資源與電力線路同桿架設(shè);由于與電力線路互相獨(dú)立，不影響輸電線路和光纜的正常維修。

　　2 電力通信網(wǎng)絡(luò)傳輸要求

　　電力通信網(wǎng)既要為電力系統(tǒng)生產(chǎn)、調(diào)度提供服務(wù)，又要承載遠(yuǎn)動(dòng)、繼電保護(hù)、辦公自動(dòng)化、數(shù)據(jù)綜合網(wǎng)等業(yè)務(wù)，因此，對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的可靠性、可擴(kuò)展性等相關(guān)性能提出了更高的要求。

　　1. 可靠性高

　　時(shí)時(shí)暢通是電力通信的主要特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)也是電力系統(tǒng)的行業(yè)特點(diǎn)所決定的。既要要求數(shù)據(jù)傳輸具有可靠性和大容量，同時(shí)又要要求傳輸線路具有抵抗嚴(yán)重的外力破壞的能力，例如，在各種惡劣天氣影響下，就必須更要保證電力通信運(yùn)行的暢通。光纖傳輸?shù)馁|(zhì)量很高，因?yàn)樵诠饫w內(nèi)部傳輸信號(hào)運(yùn)行。因此，受到自然環(huán)境變化的影響很小，穩(wěn)定性強(qiáng)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，對(duì)于電力系統(tǒng)所特有的高電壓、高電磁場(chǎng)的環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

　　2. 便于擴(kuò)展性以及投資效益性

　　伴隨著電力企業(yè)的業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展壯大，運(yùn)營(yíng)成本經(jīng)濟(jì)化在電力企業(yè)要求也變得越來(lái)越高，電力通信系統(tǒng)配置不得不考慮綜合考慮到網(wǎng)絡(luò)的便于擴(kuò)展性、投資效益性、系統(tǒng)復(fù)用性、設(shè)備的可承接性等擴(kuò)展性能。

　　3.能源環(huán)境保護(hù)性

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，同時(shí)對(duì)于能源的需求也變得越來(lái)越緊張，能源供應(yīng)即將面臨很大的挑戰(zhàn)。電力通信同樣需要考慮能源環(huán)境問(wèn)題，光纖傳輸?shù)闹饕�介質(zhì)——光纖，光纖的主要原材料是SiO2， SiO2 在自然界中儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，因此光纖通信的發(fā)展不會(huì)遭遇資源不足而帶來(lái)的麻煩和問(wèn)題。同時(shí)，采用了MSTP/SDH 技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省了E1 接口，同時(shí)就節(jié)省大量的線纜材料，降低無(wú)用的線上能量的損耗，因此現(xiàn)階段的光纖傳輸技術(shù)和設(shè)備從綠色的角度來(lái)看是符合電力行業(yè)發(fā)展要求的。光纖傳輸技術(shù)和設(shè)備符合我國(guó)能源環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的發(fā)展。

　　3 光纜在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　由于光纖通信具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸容量大等諸多優(yōu)點(diǎn)，光纖通信的問(wèn)世便在電力部門得到應(yīng)用并迅速發(fā)展。除普通光纖外，還有一些專用特種光纖也在電力通信中大量使用：

　　3.1 地線復(fù)合光纜(OPGW)

　　地線復(fù)合光纜(OPGW)即架空地線內(nèi)含光纖。電力傳輸線路中地線中含有供通信用的光纖單元。該種光纜做到兩全，即地線的電性能和機(jī)械性能不因設(shè)置了光纖而受到損害，光纖單元也要適當(dāng)?shù)厥艿奖Ｗo(hù)而不致?lián)p傷。

　　3.2 光纖復(fù)合相線(OPPC)

　　OPPC(Optical phase Conductor)是電力通信系統(tǒng)的一種新型特種光纜，是在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中將光纖單元復(fù)合在導(dǎo)線中的光纜，是充分利用電力系統(tǒng)自身的線路資源，特別是電力配網(wǎng)系統(tǒng)，避免在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾，使之具有傳輸電能及通信的雙重功能。

　　3.3 全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)

　　全介質(zhì)自承式光纜——ADSS(All Dielectric Self Supporting)。全介質(zhì)自承式光纜特點(diǎn)：光纖傳輸損耗小、色散低;光纜具有優(yōu)良的機(jī)械性能和環(huán)境性能;結(jié)構(gòu)緊湊，確保惡劣環(huán)境下光纖不受力;光纜全為非金屬結(jié)構(gòu)、重量輕，敷設(shè)方便，抗電磁干擾強(qiáng);光纜為自承式架設(shè)，抗拉強(qiáng)度高，抗外界環(huán)境能力強(qiáng)，光纜柔韌性和抗彎曲能力強(qiáng)。

　　4 光纖傳輸組網(wǎng)技術(shù)

　　4.1 同步數(shù)字體系(SDH)

　　同步數(shù)字體系SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一種將線路傳輸、復(fù)接及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。SDH 體系同時(shí)具有一套相當(dāng)完善的自我保護(hù)體系，這樣可以滿足電力系統(tǒng)的高可靠性的要求。

　　SDH體制對(duì)電接口和光接口作了統(tǒng)一的規(guī)范，兼容性大大增強(qiáng); SDH采用同步復(fù)用方式，低速SDH信號(hào)是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中;SDH體系中，信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運(yùn)行維護(hù)(OAM)功能的開(kāi)銷字節(jié)，大大加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能。

　　4.2 智能光網(wǎng)絡(luò)(ASON)

　　智能光網(wǎng)絡(luò)ASON(Automatically Switched Optical Network)是一種具有靈活性、高可擴(kuò)展性的能直接在光層上按需提供服務(wù)的光網(wǎng)絡(luò)。在光傳輸組網(wǎng)技術(shù)上疊加以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)智能化技術(shù)，形成具有智能性的光網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)由用戶端動(dòng)態(tài)發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求，自動(dòng)選擇路由，并通過(guò)信令控制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)連接的建立、拆除，自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接。

　　現(xiàn)有的電力光纖通信網(wǎng)必須進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)改造才能適應(yīng)未來(lái)用戶業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需要，在電力通信網(wǎng)中引入ASON將會(huì)帶來(lái)一下好處：增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速配置能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速提供;以MESH組網(wǎng)方式可以提高業(yè)務(wù)的生存性，提供多種保護(hù)和恢復(fù)方式，有效抵抗網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)故障;靈活提供不同的業(yè)務(wù)等級(jí)，滿足目前迅速發(fā)展的不同等級(jí)用戶服務(wù)的需要;充分降低維護(hù)難度，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的快速調(diào)配和自動(dòng)保護(hù)，提高運(yùn)營(yíng)效率。引入ASON技術(shù)，不僅可以大大提高配電網(wǎng)通信網(wǎng)的服務(wù)速度、增加新的業(yè)務(wù)種類，而且能與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫融合，向著全智能的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

　　4.3 分組傳送網(wǎng)(PTN)

　　分組傳送網(wǎng)PTN(Packet Transport Network)是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對(duì)分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本(TCO)，同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。

　　PTN設(shè)備組網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮電力通信網(wǎng)的特點(diǎn)，采用分層結(jié)構(gòu)，對(duì)于地區(qū)級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而言，可分為三層，即接入層、匯聚層、骨干層。為確保電力通信網(wǎng)安全可靠運(yùn)行要求通信網(wǎng)絡(luò)必須具備高效、全面的網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)能力，PTN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)主要有線性保護(hù)(1+1和1：1保護(hù))、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等。在現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，逐步由SDH/MSTP向SDH與PTN混合組演進(jìn)，并最終形成PTN獨(dú)立組網(wǎng)。

　　4.4 以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)

　　以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON(Ethernet Passive Optical Network )是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：低成本;高帶寬;擴(kuò)展性強(qiáng)，靈活快速的服務(wù)重組;與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性;方便的管理等等。

　　EPON拓?fù)浼夹g(shù)，使開(kāi)通業(yè)務(wù)更加簡(jiǎn)單迅速，各種檢測(cè)手段保證后期維護(hù)、判斷故障點(diǎn)快速準(zhǔn)確。隨著電力通信系統(tǒng)的深入發(fā)展，EPON這種高靈活性，高帶寬，高保護(hù)機(jī)制，高智能化管理，高性價(jià)比的綜合業(yè)務(wù)的寬帶光纖產(chǎn)品迫切應(yīng)用于電力配用電網(wǎng)系統(tǒng)。

　　5結(jié)論

　　光纖通信在電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電力通信網(wǎng)建設(shè)的低成本、大容量、多業(yè)務(wù)和智能化，保證了電網(wǎng)生產(chǎn)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。光傳輸組網(wǎng)新技術(shù)的不斷應(yīng)用，加速了我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力通信技術(shù)的發(fā)展將成為電力網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]尤佰文，潘瑩玉.電力通信專網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].現(xiàn)代通信，2001，5.

　　[2]朱景，魏晉蒙，張羽.晉城電力通信網(wǎng)發(fā)展概述[J].太原科技，2006，10.

　　[3]孫學(xué)康，毛京麗.SDH技術(shù)[J].人民郵電出版社，2002，5.

　　[4]秦立軍，馬其燕.智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)[M中國(guó)電力出版社，2010，9.