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摘要:
光纖通信因具有信息傳輸速率快、通信質(zhì)量高、傳播距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中,隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)規(guī)模及覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大,對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的要求越來(lái)越高,如何確保光纖通信在繼電保護(hù)中充分發(fā)揮作用,受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。
關(guān)鍵詞:
光纖通信;電力系統(tǒng);繼電保護(hù);應(yīng)用
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一定程度上保證了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,尤其隨著電力系統(tǒng)不斷改革,其規(guī)模及復(fù)雜程度不斷提高,光纖通信憑借其自身優(yōu)點(diǎn)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用使得繼電保護(hù)功能得以明顯提升。因此,電力部門應(yīng)結(jié)合轄區(qū)內(nèi)電力系統(tǒng)實(shí)際及未來(lái)規(guī)劃,推進(jìn)光纖通信在繼電保護(hù)中的應(yīng)用,不斷提高電力系統(tǒng)運(yùn)管水平,給人們的生產(chǎn)生活提供優(yōu)質(zhì)電能。
1光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用原理
光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要基于光纖通信良好的信息傳輸性能,即,電力系統(tǒng)運(yùn)行中某電力元件發(fā)生故障,給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響時(shí),可將警告信息及時(shí)傳輸給值班人員,或直接觸動(dòng)斷路器跳閘切斷電路,保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。光纖通信信息傳輸方式應(yīng)用的主要技術(shù)有波分復(fù)用技術(shù)、頻分復(fù)用技術(shù),其中波分復(fù)用技術(shù)指在一根光纖中傳輸多個(gè)波長(zhǎng)不同的信號(hào),使得光纖通信容量大大提升,光纖通道資源得以充分利用,尤其光信號(hào)大容量、長(zhǎng)距離傳輸,一定程度上降低電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行成本。頻分復(fù)用技術(shù)指將傳輸信道總帶寬劃分多個(gè)子頻帶,在子頻帶中進(jìn)行信號(hào)傳輸。頻分復(fù)用技術(shù)中的信號(hào)以并行方式傳輸,不必考慮各路信號(hào)傳輸中的延時(shí)問題,一定程度上擴(kuò)大了頻分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用范圍。
2光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用
光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用體現(xiàn)在很多方面,為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)功能的正常發(fā)揮奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.1明確光纖通信應(yīng)用要求
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)性能的正常發(fā)揮基于應(yīng)用時(shí)間與應(yīng)用動(dòng)作,需嚴(yán)格要求電力系統(tǒng)通信通道的延時(shí)傳輸。研究得知,采用SDH光纖通信模式可滿足480km繼電保護(hù)信號(hào)傳輸要求。而當(dāng)信息傳輸距離超過480km時(shí),為滿足信號(hào)傳輸延時(shí)要求,應(yīng)采用提高輸出功率或增加中繼距離方法加以解決。當(dāng)前,在科技發(fā)展推動(dòng)下,光纖性能、光信號(hào)接收機(jī)等一些配套設(shè)備性能得以明顯提升,大大延長(zhǎng)了電力系統(tǒng)中光纖無(wú)中繼傳輸距離。實(shí)際應(yīng)用中以傳輸最差狀態(tài)計(jì)算相關(guān)參數(shù),并考慮一定的冗余,因此,忽略期間延時(shí)問題,光纖通信的距離會(huì)更長(zhǎng)。通過分析不難看出,在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中使用SDH通信模式可滿足繼電保護(hù)信號(hào)延時(shí)要求,有效避免傳輸損傷情況的發(fā)生,保證了繼電保護(hù)信號(hào)傳輸質(zhì)量。另外,光纖通信明顯提高了電力系統(tǒng)維護(hù)、運(yùn)行效率,為電力通信系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。
2.2注重光纜的合理選取
當(dāng)前,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用的光纜包括普通非金屬光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線復(fù)合光纜,其中架空地線復(fù)合光纜在高電壓等級(jí)、多回線路、同桿雙回等中的應(yīng)用具有較低的綜合成本,而且其還可用作繼電保護(hù)的通道。以220kV電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)為例,使用光纖保護(hù)和高頻保護(hù)成本相近,但使用高頻保護(hù)時(shí)還需安裝耦合電容器、阻波器、濾波器等設(shè)備,相比而言使用架空地線復(fù)合光纜較為經(jīng)濟(jì)。另外,架空地線復(fù)合光纜還具有運(yùn)行可靠性高,維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
2.3注重通道雙重化考慮
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,當(dāng)在220kV及以上電網(wǎng)中使用光纖進(jìn)行通信時(shí),依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求需做好雙重化保護(hù)工作,而且縱聯(lián)保護(hù)時(shí)也應(yīng)對(duì)線路實(shí)施雙重化保護(hù)。為滿足電力系統(tǒng)信號(hào)傳輸雙重化要求,高頻保護(hù)在不同相別上實(shí)現(xiàn)耦合。實(shí)際應(yīng)用中使用兩套光纖保護(hù)作為信號(hào)線路的主保護(hù),傳輸信號(hào)雙重化會(huì)給光纖保護(hù)帶來(lái)不同程度的影響,因此,應(yīng)充分考慮光纜應(yīng)用型號(hào)決定是否進(jìn)行通道雙重化。
2.4正確處理應(yīng)用的細(xì)節(jié)問題
光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要為保證超高壓線路信號(hào)傳輸通道安全,防止其發(fā)生故障。實(shí)際運(yùn)用中光纖信息的傳輸需經(jīng)過電纜層、高壓線路、轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機(jī)等,給光纖通信施工質(zhì)量提出較高要求。因此,為保證光纖通信質(zhì)量,施工中應(yīng)重點(diǎn)把握以下內(nèi)容:①結(jié)合電力系統(tǒng)規(guī)模制定明確的光纖通信施工計(jì)劃,明確不同施工環(huán)節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。同時(shí),做好光纖通信施工各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,尤其應(yīng)用的設(shè)備應(yīng)準(zhǔn)備充分。②施工前應(yīng)組織施工人員做好崗前培訓(xùn)工作,使其明確施工應(yīng)遵守的規(guī)范,嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工。③安裝光纖通信設(shè)備時(shí)應(yīng)注重工作性能的校驗(yàn),確保其處于最佳的工作狀態(tài)。另外,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與通信間的關(guān)系越來(lái)越密切,一定程度上模糊了兩者的界限,因此,為確保兩項(xiàng)工作均得以順利開展,應(yīng)從制度上對(duì)兩者的工作范圍加以清晰界定,明確需要獨(dú)自完成的工作以及需要協(xié)作完成的工作內(nèi)容,尤其對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)人員,除掌握繼電保護(hù)專業(yè)知識(shí)外,還應(yīng)對(duì)通信技術(shù)有所了解,掌握一定的光纖校驗(yàn)維護(hù)技能,以靈活處理突發(fā)問題,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定性。
3光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用前景
隨著電力技術(shù)的飛速發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)將向著智能化、信息化、數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展,這一發(fā)展趨勢(shì)給光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作中應(yīng)用提出更高要求。一方面,光纖通信將被廣泛應(yīng)用電力系統(tǒng)中,尤其在繼電保護(hù)中的應(yīng)用更為廣泛,信號(hào)傳輸質(zhì)量及速率將會(huì)在光纖技術(shù)水平不斷提高下得以明顯提升。同時(shí),光纖通信將會(huì)與電力系統(tǒng)管理各網(wǎng)絡(luò)有機(jī)融合,有助于管理人員實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀況,尤其能及時(shí)采集與傳輸電力系統(tǒng)中的故障信息,大大縮短電力系統(tǒng)故障排除時(shí)間。另一方面,光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越完善,對(duì)光纖通信施工規(guī)范更加詳細(xì),使得光纖通信施工質(zhì)量得以明顯提升。另外,光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用中存在的問題均會(huì)得以克服,并提出更為先進(jìn)的應(yīng)用理念,促進(jìn)光纖通信在繼電保護(hù)中的應(yīng)用更為智能化、自動(dòng)化、高效化。
4結(jié)論
光纖傳輸信號(hào)優(yōu)、傳輸速度快被廣泛應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)中,尤其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)管理、應(yīng)用效率,因此,為保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用的充分發(fā)揮,注重光纖通信的應(yīng)用研究具有重要意義。本文通過分析得出以下結(jié)論:
(1)光纖通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用為電力系統(tǒng)各種信息的安全、穩(wěn)定傳輸提供了保障,尤其在繼電保護(hù)中的應(yīng)用,能及時(shí)響應(yīng)故障情況,及時(shí)進(jìn)行動(dòng)作,并將故障信息傳輸給管理平臺(tái),避免了故障的進(jìn)一步加劇。
(2)為確保光纖通信在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用質(zhì)量及水平得以進(jìn)一步提高,電力部門應(yīng)加強(qiáng)光纖通信的應(yīng)用研究,結(jié)合電力系統(tǒng)網(wǎng)實(shí)際,實(shí)現(xiàn)光纖通信與電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的良好融合。
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作者:王湛雄 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局