光纤通信在电力系统继电保护中的应用

庄誉

摘  要：电力行业对于我国社会发展和市场稳定进步有十分重要的作用，随着信息技术的发展和电力系统继电保护的广泛应用，光纤通信成为提高网络服务质量的有效手段之一。文章从光纤通信内继电保护使用种类以及特点出发，对光纤通信在电力系统继电保护中存在的问题进行简单的阐述，并且对未来光纤通信在电力系统继电保护中的应用提出了几点建议，以期带来积极的影响。

关键词：光纤通信;电力系统继电保护;应用

引言

随着国家电力系统投入使用面积的日益增大，继电保护能力的要求越来越严格。目前，我国电力系统逐渐朝向超高电压、超大机组方面发展。虽然目前电力系统能够完成高电压线路、传输大容量电能的任务，但也存在许多风险。一旦发生安全事故，易导致大面积地区用电困扰，给居民的生活带来不便。因此，需要运用电力系统继电保护装置快速切断故障区域。目前，我国采用的继电保护装置的物理渠道主要有电力线载波、光纤等。但是，电力线载波的传输通道易受环境影响，无法保证输电质量。而光纤物理渠道在遭受环境干扰的情况下，具有实现耗能低、传输容量大等优点。因此，电力企业推崇光纤物理渠道。

1光纤通信内继电保护使用种类以及特点

在电力继电保护内使用光纤通信已经成为行业内的主要施工方式，依据工作原理分为光纤封闭式、允许式及光纤电流差动保护等保护方式。差动性保护主要通过稳定可靠的光纤通道传输幅值和电流相位。其中实践同步性为处理好电流信息以及精确传送到对侧的重要方式。此种保护方式中一般使用主从方式，确保可以实现时钟同步，也有使用数字接口或数字通道的，主要保证校验码精确。允许式纵向保护和光纤封闭式是由允许高频联动保护转变而来的，使用稳定可靠的光纤通道替换高频通道，通过这种方式提升保护可靠性，同时也有兼容性这些特点，极大地提升保护可靠度。通过这种方式光纤环网也会形成双重化通道，逐渐提升超高频电压中的使用率。现在经常使用是差动保护光纤，因为光纤自身抗电磁干扰、带宽高、传输中损耗小数量大这些特点，使得其成为发展的主要趋势。光纤主要是由涂层以及纤芯、包层、套塑这些结构组成，同时可以分为单芯和多芯两种。在连接继电保护中一般使用熔纤连接，也有的采用连接器连接，主要是保证接头干净，确保光纤通信可靠安全。光纤通道传输质量高，一般状况下，光纤通信传输误码率低。这些特征使得光纤通道很容易满足继电保护透明度要求。保证发端保护设备发送的信息经过传输到达收端时两端信息一致，不会出现减少以及增加内容的问题。光纤通道和各种电缆对比发现，光频率高，信息量大，不仅可以保证保护装置大量进行信息交流，同时可以使保护动作正确、可靠。由于光信号自身特征，雷电和系统问題造成的电磁都不容易影响信号传输，但是由于光纤自身特征，受外力破坏概率大，因此在架设过程中要防止出现机械损伤。

2光纤通信技术在继电保护中的常见问题

2.1电力企业工作人员的应用管理意识不高

在实际的电力企业光纤通信与电力系统继电保护管理中，很多管理人员的基本素质和个人能力都达不到电力企业的要求，他们缺乏将光纤通信技术应用在电力系统继电保护的意识和理念。还有一些素质不够高的企业员工钻其中的漏洞，做出一些违反道德常理的事情，给企业造成损失。

2.2光纤保护管理界面划分问题

光纤通信技术在继电保护中加强了通信技术和继电保护之间的交流。如果继电保护方面和通信方面的管理区域划分不到位，操作人员将无法准确判定故障位置归属人。另外，光纤通信和继电保护结合运用的过程中，不能仅从制度方面考虑。划分光纤通信和继电保护管理界面时，需将分界线安装于通信机房的光纤配线架，工作人员需定期检查和保养，保证能够及时校准、维修光纤，避免造成经济损失。

3光纤通信在电力系统继电保护中的应用建议

3.1注重施工的质量

光纤通信在电力系统继电保护中的应用主要目的就是为了保证特高压线路信号传输通道的安全，防止信号传输出现问题。在实际的电力系统应用过程中，光纤信息的传输一般都需要经过多个过程，这对光纤通信的安装、施工质量提出了更高更严格的要求。首先，结合整个电力系统的设计，明确各个施工建设阶段需要注意的重要内容和细节。与此同时，做好光纤通信建设的前期准备工作。其次，在正式施工之前，电力企业的相关部门应该组织施工人员做好前期工作的培训。再次，在安装光纤通信设备时，要注意工作设备时刻处于良好的运行状态，只有相关设备保持良好的运行状态，才能够为电力系统继电保护提供基础保障。最后，为了保证电力系统继电保护工作的顺利开展，有必要对继电保护技术人员进行专业培训，他们除了需要掌握基本的继电保护专业知识，同时也应该有一些对光纤通信技术的理解，并掌握某些光纤校准和维护技能，从而能够在发生故障时候灵活处理紧急问题，进而避免电力系统出现运行上的问题。

3.2继电保护与光纤通道之间的通信方式分析

电力企业继电保护与光纤通道之前的通信方式，主要是专用光纤通信方式和复用光纤通信方式。针对不同的电力运输情况，需选择适合的通信方式。专用光纤通信方式仅负责传输继电保护信息，无法传输其他信息。技术人员选用通信方式时，如果通信距离较短如100km内，可以选择专用光纤通信方式。如果距离超出这个范围，通信过程中易受光等因素的影响，无法保障信息传输的准确性。专用光纤通信方式传输方式简单，由融纤直接接入继电保护设备接口，中间没有其他设备插入，没有其他运输轨迹，工作人员容易维护。因此，短距离继电保护可优先考虑采用专用光纤通信方式。复用光纤保护的构成方式主要通过纵联保护中的光纤配合。继电保护首先通过允许、直跳区分信号，其次利用音频接口信号到达相关设备并传输至光纤通道。这种通信方式的优点是接线简单，缺点是信息在传输过程中需经过许多中间环节，检查和巡视设备时比较麻烦。

3.3加强光纤电流差动保护

光纤电流差动保护以克希霍夫的基本电流定律为原理，以基本电流定律原理为基础，确保光纤差动保护运行的可靠性。目前，与光纤电流差动保护有关的线路、母线、变压器等，广泛应用于电力系统。光纤电流差动保护具有灵敏性高、可靠性强、耐受过度电阻等优点。此外，光纤电流差动保护在窜补线路与短线路中具有较强优势，但也具有一定的缺点，主要体现在对光纤通道具有较强依赖性。光纤通道必须保持连续性，不可以中途停止，并且不同的光纤需要利用不同的通道给予保障。在光纤电流差动保护中引入两组TV电流，可以有效解决这些弊端。采用主-主和2Mb的数字接口，可以解决时间同步、误码校验等问题。

结语

随着社会经济的迅速发展，网络的稳定通畅是目前人们生活工作的最低需求。我们相信，光纤通信技术在电力系统继电保护中的应用会变得越来越广泛，在后续应用中电力企业要更加注意光纤通信系统的科学规划和使用维护，不断克服光纤通信技术在电力系统继电保护中存在的问题，不断创新，保障其良好稳定的运行状态，使其在电力系统继电保护中发挥更大的作用，并且促进光纤通信在继电保护中的应用向着更加智能化和高效化的方向不断发展。

参考文献

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