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电力系统通信的技术应用

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  电力通信技术的科学性和合理性直接决定了信息的传递和沟通效率,也决定了国家电网的安全和稳定性。目前应用在电力系统的通信技术很多,如电力载波、光纤技术等,为我国通信建设起到了奠基作用。本文从电力系统概况出发,结合时代要求,浅析电力通信网络的建立及现阶段通信技术的应用,并提出相应的建议,以推动我国电力通信网络的完善和发展。

  前言

  电力通信系统的稳定和高效运行需要先进的科学技术,目前我国应用最广泛的是光纤通信技术,其作用不仅在于提高通信网络传播效率和传输水平,对人们生产生活水平的提高也具有积极意义。未来光纤技术将不仅发挥其优良性能,在数字化通信日趋成熟的今天,也将得到更为广泛的应用。面对日益庞大的通信网络,如何在提升技术的同时使其更好地服务于社会生产生活,是科研人员以及基层工作者需要不断思考的问题。

  1.电力系统通信的概况

  1.1 电力系统通信的内容

  电力通信系统由多个部分组成,即主干线、各支路干线、程控交换机以及调度总机。而电力通信主要业务可分为关键运行业务和事物管理业务。关键运行业务作为主业务,包括了能量管理系统、继电保护、数据的采集和监视控制等,事物管理业务作为不可缺少的辅助业务,承担了信息数据管理、会议电话和会议电视等。电力系统的商业化进程随着经济的发展逐渐确立,各组件之间的生产与联系不断成熟,电力通信系统作为其核心组成,在技术不断提高的同时,也在随着时代不断变化,适应着现代社会的要求。而我国电力通信系统正在逐步实现着全国各地区的通信覆盖,电力资源的利用率也在逐步提高,并在未来的通信生活中发挥更大的作用。

  1.2 电力系统通信的特点

  电力通信系统随着时代进程不断发展,在一定程度上反映了时代的特征。目前我国电力通信系统的特点主要表现为网络结构复杂,这主要来自于系统设备和机组以及用户设备的连接。目前可使用的系统设备机组种类繁多,造成电力通信系统自身结构的复杂,而系统提供的不同接口及转换口也使得与其相连的设备及线路繁复,这包括了用户线连接、用户线与继电器间的连接,电力载波设备以及光纤连接等。除此之外,电力通信系统系统还有传输信息量大、实时和可靠性强、灵活性高的特点。电力通信系统承载着大部分社会通信业务,因此其传输量以及传输效率极其重要,这也是光线通信逐渐取代传统电力载波技术的关键原因。在实时性及可靠性上,电力通信系统以其多种传输方式,即声学信号和光学信号,保证了信息的时效性及通信信息的安全,同时通信信号和技术的不同,使得通信手段更加多样,通信系统更具灵活性。

  1.3 电力系统通信的主要方式

  上世纪70年代电力载波技术在我国开始得到应用,其信息的传输主要通过载波机等,将声音、文字等信息转化为高频弱电流进行传输。电力载波技术发展至今,已经较为成熟,在信息可靠性、安全系数等方面具有优越性能,且能在电网建设中保持同步,是我国至今应用最多的基础电力通信技术。目前电力载波技术有绝缘地线载波以及架空地线两种主要方式,在实际应用中,两者都表现出了不同的特点。例如绝缘地线载波在输电线路发生故障以及接地操作时几乎不受到干扰,而架空地线载波则在电能损耗方面具有较大优势,能够有效节省能源。光纤通信技术是目前大力发展的一项高效通信技术,具有传输可靠性强、传输容量大、传输频率范围大以及传输距离广的特点,现阶段用于通信系统的光纤已较为成熟,一些高性能光纤如光纤复合地线应用已十分广泛,光纤通信作为未来主流通信技术,在未来电力通信系统扮演着重要角色。

  2.现代通信技术在电力系统中的应用

  2.1 光纤通信技术的具体应用

  光纤通信技术目前应用广泛,主要应用形式有三种,即光纤复合地线、光纤复合相线及全介质自承光缆,其中,光纤复合地线最为常见。光纤复合地线也称为地线复合光缆或光纤架空地线,在信息传输中具有很高的可靠性且不需维护,但其成本过高,因此大面积使用较少。在实际应用中,光纤复合地线常作为防雷线使用于线路的更替中,此外,光纤复合地线也作为介质在信息的传输中使用。采用光纤复合地线技术不仅可以满足对架空地线的需求,也在一定程度上实现了对光纤的保护。利用光纤复合地线可靠性强的特点,可以有效提升我国通信系统的安全程度。光纤复合相线系统指通过在原有相线结构中加入光纤,实现传统三相结构的替换和改进。光纤复合相线与复合地线在工作方式上有所不同,前者通过部分替代和改变,能够在保持系统基础结构不变的情况下,实现传输性能的提高。后者则通过系统资源整合,实现新结构的协调发展。光线复合相线技术适用于现阶段我国电力通讯系统,具有较高的现实意义。全介质自承光缆技术是建立在现有通信线路上的一种新型光纤通信技术。常用于高压输电线中,在铺设时不受其他线路的影响,具有良好的环境适用性。此外,在光线技术创新方面,全介质自承光缆具有较强的优势,有助于技术创新。全介质自承光缆由于其建立在高压输电线的基础上,因此其应用对我国自行搭建通信网络具有标志性的作用,具有良好的发展前景。

  2.2 电力系统通信网络的建立

  电力通信网络的建立很大程度上取决于技术手段的发展。目前,波分复用技术以及同步数字技术最为常用,两者在技术原理和使用方法方面具有很大不同。波分复用技术利用复合手段将多种信号聚集在一根光线上,并依据光波特性如波长、频率等的不同将其分为多种信号通道,以光波为载体传播信息。在此过程中,波分复合器起到复合不同光波的作用,而波分复用器则作为接收端,将光纤上的不同信号分开,避免不同信号之间的干扰,实现信号的独立传输。波分复用技术在一根光纤上实现了多种信号的复用传播,提高了光纤资源的利用率,在不增加成本的基础上实现了成倍运输,适用于大容量远距离传输环境。同步数字指利用模拟信号数字化传输进行通信的技术,数字信号避免传统模拟信号抗干扰能力差、不易于大规模集成的缺点,是未来通信系统发展的重点。

  2.3 电力系统通信技术的融合与发展

  电力通信技术的融合体现在复合技术的发展上,目前已有多种复合技术投入到了通信系统的建设中,并在实际应用中取得了较好的效果,是目前乃至未来行业发展的重要趋势。电力通信技术的融合不仅体现在科学技术上,也体现在管理和维护上。首先电力行业人员应确立统一协作的观念,加强管理体制的完善,实现运行、建设、设计规划等多个部分的资源融合,加强人员调配与合作水平,实现电力通讯系统的健康发展。其次电力行业人员要加强人才培养力度,突破信息和通信技术的制约,培养专业素质及综合能力的全方位人才,为通信技术的实施与建立打下基础。在管理模式上,加强通信管理与信息管理的融合,使两者为通信信息的调度更加完善和清晰,以达到管理模式的转变,促进行业发展。

  3.结语

  科学技术的发展带动了行业高新技术的涌现,也日益影响着人们的生产生活。现阶段我国电力系统通信技术还不够成熟,电力系统管理与运行也有待提高,因此,未来的电力通信系统仍有着极大的发展空间。未来我国通信系统要在自身特点的基础上,迎合现代技术发展,不断提高电力通信水平,改进管理方法,减少系统缺陷及漏洞,并加强人才培养,使新技术、新方法能够更好地满足社会与人民的需求,加快国家发展的脚步。

  作者:吴鹏 来源:中国科技博览 201624

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