光纤通信在继电保护中的应用 杜丽娜

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月5期   作者:杜丽娜
[导读] 随着社会的发展和时代的进步,我国的社会主义现代化建设取得了非常优
       摘要:随着社会的发展和时代的进步,我国的社会主义现代化建设取得了非常优异的成绩,在社会建设和发展的各个方面取得了较大的成功和改革。其中电力是人们正常生活和工作必不可少的成分,随着社会的发展呈现出越来越重要的作用。我国一直致力于现代化电网事业的建设,希望可以更大程度地保障人们的工作和社会的发展,近年来,人们将光纤技术普遍用到继电保护中去,为我国电力事业的发展作出了巨大的贡献,但是在光纤技术的运用中还存在许多问题,本文就关于这些问题作了一些分析。
        关键词:继电保护;光纤技术;应用分析
        前言:光纤技术作为一种新兴的现代化技术,在我国的继电保护领域中发挥着越来越重要的作用。在现在的电力工作系统中,光钎已经成为了继电保护的通道介质,并且经过人们长时间的探索和研究不怕超高压和雷电电磁的干扰,随着电力光纤系统的逐步建设和完善,存在对电厂绝缘、耗能较低等优点。目前看来,光纤通道运行可靠并且传输容量大,存在着许多先进的技术特点,越来越被人们关注和喜爱,人们为了提高工作的效率和生活水平,逐渐地将光纤通道技术作为信息传输的主要通道和手段运用到各行各业的建设和发展中去。
        1光纤构成及其应用继电保护基本形式和特点
        光纤在继电保护方面的应用也发展十分快速。通常包括两种,分别是:“光纤电流差动保护”以及“光纤封闭式(允许式)纵向保护”。这两种方式,各有其优缺点。
        其中,前者充分利用了光纤的高稳定性和可靠性及容量大保密性能好这两方面优势,通过光纤实现将电流的“相位”及“幅值”输送到对侧。在确保正确性输送这些电流信息方面来说,关键是在于能否很好解决“验证误码”及具体实践的“同步性”。该方式一般是以“主从”这一方式来有机实现与时钟二者间同步性。其中,数字接口和数字通道在有效保证精确校验误码率方面发挥了重要作用。它发挥了光纤抗干扰能力强,频带较宽以及输送过程中有较小的损耗率和传输量也较大的优势。与其相比,第二种形式是由第一种发展而来的,其优越性主要体现在:稳定性和可靠性更高,在超高压输电电网中应用范围逐步扩大,更加广泛。
        光纤分为单芯和多芯两种,其组成包括涂敷层,纤芯、套塑和包层四个部分。其优点在于重量轻,安装方便,信息量大。不需要用大型设备来运输光纤。在继电保护中,多是“熔纤”方式连接,还有使用可活动式连接器链级的。
        2、电力系统继电保护中应用光纤通信技术的方式
        2.1高压测量环节使用光纤
        对于电力系统来说,继电保护设施是一个非常重要的组成部分,它可有效避免设备事故和生产事故的扩大化。对于大型企业而言,实现生产的连续性至关重要,它对节本降耗的作用是不言而喻的。所以说,做好继电保护在一定程度上就相当于为生产系统上了一个“保险”。其投用前,需要进行对其在输电线路上的电压及电流这些关键性参数进行严格测量合格后方可投用。以高压测量这一重要环节来说,在具体应用中,光纤通信的主要作用是以光纤为纽带,把TA设备、TV设备及其保护装置联系在一起。采用这样的测量方法后,其好处和作用在于测量结果是无论准确性、安全性还是精确度都有明显提高。此外,还可以将光纤变流器作为电磁式TA设备和TV设备的替代品,这样会令使用电磁式TA设备和TV设备时存在的“饱和现象”不复存在,并有效准确反应故障状态下时,输电线路中的关键性参数“电压”值和“电流”量。于计算机而言,该优势更突出,其保护性强,便于将信号接入实现高效处理及记录和储存。此外,由于省略了转换环节(A/D及D/A),其偏差更少,测量和计算精度更高,耗时更少,具有较多的优势。


         2.2以有效复用方式应用光纤
        在继电保护中实现光纤通信技术的复用,近年来也有较快发展。该技术主要是针对于以短电流为特点的“纵差保护”而言的。其主要目的在于实现各相电流信号及其保护信号的有效传输,并尽可能在传输、对比及跳闸方面达到分相的效果。这样做的优势在于使继电保护运转性能更佳,效果更优。目前来看,采用标准化的同向数据传输接口是十分关键的,它对于有效保证终端保护设备的应用效果来说十分重要。目前,ITU G703标准应用较多,效果较好。该设备是以PCM为复用方式,能够有效传输各种保护信号。而且,该方式适用于大量使用的SDH电力传输系统,还能有效保护设备之间的光纤通道。光纤系统设施自身有一个“自愈”功能,其意义重大。该功能对于避免光纤出来意外断开带来的通讯中断来说十分有效,可以实现通道的双重性保护。同时,也因为如此,通道获得更高的可靠性和数据输的连续性。这一方式,优势多多,如:可以获得更高的性价比,获得更高的安全性和可靠性。从这些优势而言,该方式将会获得更加长远发展和更广阔应用范围。
        2.3作为便捷的信号通道
        顾名思义,光纤通信技术最主要的作用当然是传输信号。对于电力传输来说,它还可以起到一种非常重要的媒介作用,长距离输送光电信号。要实现这一功能,就需要以一定的固定距离为间隔,在通道中设置中继器(即:光电—光中继器)。光纤通信对于电力系统的继电保护来说,是起到一种通道的作用。对于当前来说,这是以电流动差纵联保护中的”引导线”方式出现的,同时,还起到继电保护设施的“联络线”的作用。以高频保护为例,光续通信所起到的信用相当于继电保护的“载波机”和“控制室”;对于微波保护 来说,其作用相当于传输线,可以使保护设施与发射塔之间的数据顺畅传输,该传输距离可达几十米甚至 于几百米的距离。再以计算机保护系统为例,它还可以作为各台计算机之间以及计处机与各种自动装置、检测装置及各类终端设施间畅通的数据输送线来使用。
        对于电力系统的继电保护通道而言,光纤通信的作用和功能不容小视。主要表现在其具有众多明显的优势,如,它可以使有效通道具有更强的有效性、稳定性和安全性,使通道受到的外界不良干扰实现有效性减少,抗干扰能力更强。这种优势,对于以短线为基础的电流纵联保护来说,十分有效,能使通道及设施有效避免因感应器电压波动及故障电流产生的过电压所致的损害。这一点,无论国际还是国内业界人士都在进行深入的研究的探讨,并取得较大进展。
        3、结语
        综合以上所述,电力系统的继电保扩当中应用光纤通信技术,已经取得了较大的发展,应用范围日趋广泛。要保证电力继电保护系统获得更高的稳定性,进一步充分发挥光纤通信所具有的抗干扰能力强和输送量大的这两个优势,是十分重要而必要的。其中,前者有利于使电力系统传输更具安全性和可靠性;而后者则会加快新兴保护方式的研发,发现新的保护原理起到关键怀促进作用。
        我们相信,在未来的时间里,光纤通信技术的快速进步,势必会为电力系统的继电保护发展创造更大的价值,发挥更大的作用。
        参考文献:
        [1]黄益成,邢修峰,梁超.光纤通信在电力调度自动化中的应用分析[J].山东工业技术,2019,(05):179.
         [2]刘晨.无线网移动通信数据传输性能分析与优化研究[J].通讯世界,2019,26(03):26-27.
         [3]李威,王亮亮,魏静静,张婷婷,赵颖,马慧.关于光纤通信传输网络的维护与技术研究[J].科技传播,2019,11(04):112-113.
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