输电线路纵联保护中光纤通信的应用
光纤通道在纵联保护中的应用
光纤通道在纵联保护中的应用青海电力调度中心 蔡 杰摘 要 随着通信技术的发展,光纤作为一种性能价格比合理、抗干扰能力强的通信介质已在各领域得到广泛应用。
在电力系统,纵联差动保护的通道一直是保护装置能否正确动作的主要瓶颈之一,光纤与保护通道结合构成的光纤通道可以提高通道的可靠性。
该文结合青海电力系统高压线路纵联保护的实际状况,分析了光纤通道与纵联保护配合的几种方式,提出应用过程中存在的一些问题,认为各专业之间的协调、配合是解决问题的有效途径。
关键词 光纤通道;纵联保护;通信介质;应用中图分类号:T M773 文献标识码:E 文章编号:1006-6357(2004)06-0038-03 近几年由于西部电网与全国电网在330kV电压等级的连接,输电半径扩大,导致电网结构增强,网际间的高压线路对继电保护的要求也越来越高。
当系统发生故障时,必须要求有选择性地快速切除故障线路和决不能发生保护拒动或误动的现象。
因此,全线速动的纵联保护对高压电网的稳定运行起着重要的作用。
高压线路纵联保护主要是依赖于通道将线路两端的保护装置测量信息进行交换,通过交换信息的变化量以区别是区内故障,还是区外故障。
根据交换信息的方式,目前在青海电网运行的纵联保护主要分为:(1)闭锁式,(2)允许式,(3)远方跳闸式,(4)电流差动保护。
相应的通道类型主要有:专用载波(专用收发信机),复用载波,复用微波,专用光纤,复用光纤等方式,其中专用载波通道的运行情况比较差,主要是抗误动能力较差,运行中曾多次发生因收信间断而造成的保护误动事故;而复用载波通道情况稍好;但也存在抗干扰能力差的问题。
随着通信技术的发展,在纵联保护通道的选用上,已经由原来的单一载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。
光纤通道与继电保护相结合所形成的全线速动纵联保护将在电网中得到越来越广泛的应用。
1 光纤通道的特性分析光纤通道技术是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段,相对于其他传统通道(如:载波、微波等)具有如下特点:(1)传输质量高,误码率低,一般在10-10以下。
光纤通信在电力系统继电保护中的应用
光纤通信在电力系统继电保护中的应用摘要：随着社会的发展，人们的生活节奏越来越快，对高速网络的需求越来越大，越来越多地采用了光纤作为传输信道。
同时，由于其市场价格持续降低，使得光纤通信在电力系统继电保护中的应用越来越广泛。
就此本文从光纤通信的现状以及组成特点为切入点，重点分析光纤通信在电力系统继电保护中的应用特点、方式以及问题，以期望对今后的继电保护工作有一定的帮助。
关键词：光纤通信；继电保护；电力系统；应用引言电力市场的快速发展给电力系统的安全和稳定带来了严峻的挑战。
110 KV及以上的输电线路，其具有高电压、高传输能力，若发生故障，将会对电网的整体安全、稳定、危害人类的生命和财产造成极大的损害。
继电保护是电力系统的一个重要组成部分，它是保证电力系统安全、防止和限制大规模电网断电的基本、重要和有效的技术措施。
在继电器设备中，保护信号的物理传输信道有很多种，如功率线载波，微波，光纤等。
其中，光纤信道因其不惧高电压和闪电的干扰，可靠性高，传输容量大，损耗小，是目前电力系统继电保护中最理想的传输手段。
1 光纤通信系统1.1光纤通信现状及展望光纤网络传输性能可靠，稳定性好，保护性能好，充分满足了保护设备对信道可靠性的需求。
廊坊电力光纤网目前使用的 SDH传输装置是以电时分多路复用为基础，具有较强的防护和恢复能力，且时延不变。
但是，由于电时分多路技术在提高传输能力方面存在着一些局限，使得它越来越难以适应电力市场的需求，所以将现有的电时分多路转换为多路复用将成为今后电力系统发展的趋势。
如果在同一光纤中同时传送多个不同波长的光学信号，可以大大增强光纤的传输性能，这就是 WDM技术的基础。
WDM技术的最大优点是充分利用了光纤的宽频特性，使其可以迅速扩大到几百倍。
WDM技术在电力系统中得到了广泛的应用，在超高压和长距离传输中得到了广泛的应用。
1.2光纤通信系统的基本组成光纤通信指的是通过光纤将光波中的信息传送出去，从而实现通信。
光纤通信在500kV线路保护中的应用
信 号 。 当时 的实 测数 据 （ 次值 ） 一 见表 １ 。表 １中 ， ， ，
为差 动保 护 装 置负 荷 电流 ， ， 为光 缆 对侧 负 荷 电 Ａ； ２
张 晓虎 ’梁容绥 ，
（ 内蒙 古 电 力 （ 团 ） 限 责任 公 司 ， 集 有 内蒙 古 呼 和 浩 特 ０ ０ ２ ；． 头 第一 热 电厂 ， １０ ０ ２包 内蒙古 包头 ０ ４３ ） １００
【 要】包头地 区现 有 ３条 ５ ０ｋ 输 电线路 ， 摘 ０ Ｖ ３
条 线 路 均 以 光 纤 作 为 线 路 纵 联 保 护 的 通 信 通 道 。 结
２ ０ 一 ５ １ ，０ Ｖ 高 布 线 Ｌ Ｏ 纵 联 电流 差 ０ ６ Ｏ — ８ ５ ０ｋ ９ 动保护 装置 发“ 动通道 １ 对称 超过最 大预设 值 ” 差 不
５０ｋ ０ Ｖ输 电线路 纵联 保 护 的通信 通道 ， 除需 保证 两
端保 护装 置正确 进行 故障 信息交 换 的同 时 ，还需 保 证在 区外 故 障 时 ， 护装 置不 动 作 ； 区 内故 障 时 ， 保 在
达 ３ ， 通道 不对 称 预设值 为 １ ， 此 时通 ． ｍｓ而 ２ ． ｍｓ但 ５
信人 员监 视通 道状 态完好 ， 而且 无误 码和 丢帧 ， 也没
有 任何 告警信 号 。当保 护人 员在光 电转换 处将 保护
装 置通 道设 为 自环 状态 时 ， 号消 失 ， 置恢 复正 常 信 装
［ 关键 词】５ ０ ｋ ０ Ｖ超 高压 线路 ； 纤 通 道 ； 光 纵联
保 护 ； 时； 动 电流 ； 延 差
电力系统保护中的光纤技术运用
圆形定制木模施工工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!圆形定制木模施工工艺流程一、现场测量与设计1. 确定圆形定制木模的施工位置和尺寸。
浅析光纤通信在电力系统继电保护中的应用
浅析光纤通信在电力系统继电保护中的应用摘要：随着通信技术快速发展和智能电网的深入推进，光缆网络已成为电力系统的重要组成部分，支撑着电力生产中调度、保护、统一视频、营销、信息等多种业务的传输。
本文简要介绍了光纤通信的原理、特点和优势，对目前电力系统中的三种继电保护传输通道进行比较，详细分析了专用纤芯和2M复用的技术原理，给出了保护通道的建设建议，旨在为电力通信、自动化的运维人员提供些许帮助。
关键词：电力系统；光纤通信；继电保护；传输通道；自动化1光线通信的概述光纤通信是指以光波为载波，以光导纤维作为传输媒介的一种通信方式，其将原始信号（语音、视频等）在发送端转换为电信号，然后调制到激光器发射的光束上，使光的强度随电信号参数（幅度、频率、相位）的变化而做出相应变化，并在光纤中通过全反射进行传输。
在接收一端，光信号由检测器接收并且将其变为电信号，通过解调而恢复成原信号。
从1967年华人科学家高锟提出光纤通信的概念，1977年第一条商用光纤在芝加哥实施，经过40余年的快速发展，光纤已经成为目前最主要的信息传输媒介。
光纤通信在电力系统的应用也非常广泛，相比传统的通信技术，光纤通信作为继电保护的传输通道，具有更高的可靠性、安全性和稳定性。
2光纤通信的特点及优势光纤通信具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等诸多优点，一经问世便得到应用并迅速发展。
（1）传输容量大光纤可利用的带宽约为50000GHz，一对光纤能同时传输24192路电话，如果再结合波分复用技术，同一根光纤的传输容量还能增加上十倍。
（2）抗干扰及保密性好光纤是绝缘材料，不受高、低频电磁场的干扰和破坏，也不会产生感应电流、电压，在传输信息时不会收到外部环境的干扰，外部也无法对光纤中的信息进行窃听和篡改。
（3）损耗低，中继距离长目前实用石英光纤的损耗低于0.2db/km，比其他任何传输介质的损耗都低，通过SDH设备的中继，光缆的传输距离可达数百公里。
光纤技术在电力保护中应用
设备 ，然后 经复用设 备上光纤通道 。优 点 ：接线 简单 ，利 信号。现在光纤通道资源丰富 ，在完成 了传送三相交流波
于运行维护 。带路进行 电信号切换 ，利于实施 。提离纵
芯的利用率 。缺点 ：中间环 节增加 ，而且带路切换设备在 联保 护的要求也是 很容易的事 ，这样以光纤通信实现的线
的单一的载波通道变为 由载波 、微波 、光纤等多种通道方 当采用直 埋或空中架设时 ，易于受到外力破坏 ，造成机械
式构成 。由于光纤通道所具有的先天优势 ，使它与 电力系 损 伤 。若 采 用 ＯＰＧＷ ，则 可 以 有 效 地 防 止 类 似事 件 的 发生 。
统继 电保护 的结合构 成的纵联保护 ，在 电网中也 会得到越
以上 光 纤 通 道 的三 个 特 点 ，是 电 力 系统 继 电保 护 纵 联
光纤通信为主干网的 电力通信网络也在加速建设 中。在电 保护 所采 用的常规 通道 形式所 无法 １：１￣１：１的 。在通道选择上
力系统继 电保护的纵联保护通道的应用上 ，也 已经 由原来 应作为首 选。但是 由于光缆的特点 ，抗 外力破坏能 力较差 ，
的通信质量。 目前的中继 器多采用光 电一 光形式 ，即将
接收到的光信号用光 电检测器变换为电信号 ，经放大 、整
１ 光纤通道作为电力系统继 电保护的纵联保护
形 、再生后再将 电信号变换成光信号重新发出 ，而不是直
通 道 的优势
接 放 大 光 信 号 。
光纤是 传播 光信号纤 维的简称 。光 纤通 信系统是 以光
Ｉ 可能 多的交换信息、，从而可以大大加强 电力系统继 电保护 路操作时 ，需进行本路保护与带路保护光芯的切换 ，操作
露 Ｉ 动作的正确性和可靠性。
220kV线路纵联保护中的光纤的运用
220kV线路纵联保护中的光纤的运用摘要:电力系统区域(梯级电站)环网通讯的发展趋势,使光纤网环得到大面积应用。
为促进我们对光纤网环相关知识的掌握,例举220kv 线路纵联保护的光纤通讯方式,由简入深的阐述相关的光纤网络运用知识。
关键词:光纤环网专用通道复用通道1 光纤的基本知识光纤网络在电站及电网中运用普遍,因此需要对光纤基本知识的掌握,才可能理解光纤网络中数据的传输,处理好光纤网络的有关故障,保障光纤网络设备的正常运行。
以下我重点阐述三个区别。
(1)光纤与光缆区别:多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。
光缆分为:光纤、缓冲层及披覆。
光纤和同轴电缆相似,没有网状屏蔽层,中心是光传播的玻璃芯,纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂。
(2)多模光纤与单模光纤区别:①多模光纤的纤芯大(15μm～50μm),入射光进入纤芯的角度多,向前传播的路径也多,允许上百个模式传输,色散大,与光器件的耦合相对容易。
单模光纤的纤芯小(8μm～10μm),光的入射角度小,只有单一的传播路径,仅允许一个基准模式传输,色散小,与光器件的耦合相对困难。
②多模光纤的带宽为50～500MHz/km,单模光纤的带宽为2000MHz/km,所以单模光纤传输速率远高于多模光纤。
③光纤中光波长一般为850nm,1310nm和1550nm 等。
850nm波长区为多模光纤通信方式;1310nm波长区有多模和单模两种;1550nm波长区为单模光纤通信方式。
(3)光纤收发器多模与单模区别:①单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源,耦合部件尺寸与单模光纤配合,使用单模光纤传输时能传输较远距离。
②多模模块一般采用价格较低的LED作为光源,耦合部件尺寸与多模光纤配合。
2 线路保护的光纤通道方式2.1 专用光纤通道方式(1)专用光纤的通道结构,图1。
(2)专用光纤通道特点:光纤与纵联保护(如:WXB-11C、LFP-901A 等)配合构成专用光纤纵联保护。
光纤通信在110 kv线路纵联差动保护上的应用与研究
【Abstract】 The optical fiber longitudinal differential protection has been widely used
in the power industry for its higher reliability and security. In view of the application of op⁃
引言
光纤通信是用光导纤维作为传输介质的一种
通信方式，具有抗电磁干扰能力强、通道容量大、传
输距离长、传输质量高、高保密性等优点，广泛应用
于电力行业中。
随着攀钢钒 110 kV 线路建设和发展，光纤通信
现过一些问题，因此有必要对光纤纵联差动保护用
光纤通信进行研究、总结。
1
光纤纵联差动保护的特点
光纤纵联差动保护通过光纤通道实现线路两
Application and Research of Optical Fiber Communication in
Longitudinal Differential Protection of 110 kV Line
LI Lin
(Energy Power Branch of Panzhihua Steel vanadium Co., Ltd., Panzhihua, Sichuan 617000, China)
占 2 芯光纤，低利用率是光纤资源的浪费。现攀钢
2
光纤纵联差动保护的通信方式
钒 9 条使用光纤纵联差动保护的 110 kV 线路，有 8
光 纤 纵 联 差 动 保 护 的 通 信 方 式 ，一 般 采 用 以
条采用该通信方式。
（2）保 护 装 置 之 间 以 64 kbps / 2 Mbps 速 率 按
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
输电线路纵联保护中光纤通信的应用
发表时间：2018-08-16T16:49:38.460Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：胡念恩
[导读] 摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。
（西北民族大学电气工程学院甘肃兰州 730124）
摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。
因此本文主要介绍继电保护中的输电线路纵联保护中光纤通信的应用。
关键词：输电线路纵联保护；信息交换；光纤通信
1.输电线路纵联保护
1.1纵联保护的概念
电力系统的稳定运行与国民的生产生活有着密不可分的关系，为保证电力系统的正常运行，就需要加装电力系统继电保护装置，目前在输电线路中运用最多的是纵联保护。
研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。
为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护[1]。
输电线路纵联保护一般构成如图1所示。
图中TV为电压互感器，TA为电流互感器，它们分别获取本端的电压、电流，两端的保护根据不同的保护原理分别从中提取用来比较的电气量特征，通过通信设备将本端电气量特征传送到对端，并接收来自对端的电气量特征，将两端的电气量特征进行比较，如果满足动作条件则本端断路器跳开，并发送信号告知对端；若不符合动作条件则不会动作。
图1输电线路纵联保护结构框图
1.2输电线路纵联保护两侧信息的交换
在电力系统中输电线路的纵联保护需要相应通道和通信设备进行信息交换与传递，目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线路载波通信、微波通信、光纤通信，利用以上通信方式构成的保护分为导引线纵联保护、电力线路载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵联保护[2]。
2.光纤通信
光纤通道由于其在性能和经济上的优势，逐渐成为目前在输电线路纵联保护中最常用的通信通道。
2.1光纤通信的组成
在这里以点对点单向光纤通信系统为例，图2是示意图。
图2 单向点对点光纤通信系统
2.1.1光发射机
使用光发射机可以把电信号转变为光信号进行传输。
光发射机也称光发送器，包含电调制器和光调制器。
一般是由铝石钕榴石激光器或砷镓铝二极管或者砷化镓发光二极管构成。
发光二极管的寿命很长，能达到百万小时左右，所以是简单便宜但又可靠的光电转换元件。
2.1.2光纤
光导纤维简称光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维。
主要是由保护和加强光纤机械强度的包层和传输光信号的光芯组成。
因其具有抗干扰能力强、节约金属材料、不易受潮、通道容量大、无感应性能等特点，所以被广泛应用于通信方面。
2.1.3中继器
信号经过光纤传输后会有一定程度的衰减，这个时候就需要用中继器对衰减信号进行放大。
常用的中继器有全光中继器和光-电-光中继器，可以根据不同的需求选择相应的继电器对信号进行处理。
2.1.4光接收机
通过光纤传过来的是光信号，光接收机对接收到的光信号进行处理，将光信号转变成电信号，通常是由接收光信号的光探测器和处理信号的电解调节器组成。
2.2 继电保护中光纤通信的应用方式
光芯通信在继电保护中的通信方式主要有专用光纤通信方式和复用光纤通信方式。
2.2.1专用光纤通信方式
在继电保护光纤通信中有一种专门负责传输继电保护信息，不传输其他信息的通道，这种传输方式称为专用光纤通信方式。
这种通信方式使用的光纤的光芯经过融纤技术的处理，直接连接继电保护设备的接口，没有经过任何其它中间设备，保证了其通信的可靠性。
因此这种通信方式具有简单可靠、便于管理等特点。
但是这种方式受到光的接发距离和敷设专用光纤费用等因素的限制，其通信距离通常限于
100km的范围内，所以目前常用于保护短距离线路。
2.2.2 复用光纤通信方式
复用光纤保护主要是由纵联保护中各个光纤进行配合组成[3]。
在允许的情况下，继电保护装置会发出信号通过相应设备接口传输到复用设备中，再通过相关复用设备将这些信号传输到光纤通道中。
这种通信方式有一个突出的优点就是接线简单，传输范围比较大。
但是其缺点也显而易见，由于有多个中间环节，便增加了工作人员巡查的难度。
复用光纤通信方式广泛用于长距离线路的保护。
2.3 光纤通信的优势
光纤通信相对于传统的通信方式，具有以下的特点和优势：
（1）通信容量大
通过研究，理论上一根头发粗细的光纤能传输100亿话路。
虽然实际没有这么高的传输量，但是50万话路传输已经实现。
而一根光缆包含几十甚至几百根光纤，可想而知光纤通信的通信容量是十分大的。
（2）抗干扰能力强
电力系统的运行中经常会受到外界的电磁干扰，但是光纤采用的是具有良好绝缘性的硅材料，可以有效地防止外界电磁干扰，也会很大程度上减小电力设备或者电力运输过程中产生的感应磁场干扰，保障了通信的稳定与可靠，使传输的信息更准确。
（3）低误码率
由于光线通道的抗干扰能力强，传输质量高，因此使得传输信号的准确度更高，传输信号的误码率更低。
并且经过研究和统计分析，光纤通信的误码率小于10%，完全满足继电保护信息传递的需求。
3 结束语
光纤通信已经在电力系统继电保护的纵联保护中得到了广泛的应用，相比于传统通信方式，光纤通信具有的特点弥补了电力系统运行中存在的一些问题。
但是光纤通信美中不足的是通信距离较短，在长距离通信中需要加装其他中继设备。
光纤通信在继电保护应用中也存在例如施工工艺问题、管理界面划分问题等实际问题，对于这些问题还需要电力工作者不断的努力解决。
因此合理应用光纤通信才可以保障电力系统的稳定性与安全性。
参考文献：
[1]张保会，尹项根.电力系统继电保护（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2010：118
[2]陈昆，沈雅静，张静.浅谈输电线路的纵联保护[J].电力讯息，2017（03）：207
[3]范磊.继电保护中光纤通信技术应用分析[J].低碳技术，2017（31）：51-52
作者简介：
胡念恩（1996—），男，汉族，四川宜宾人，本科生，就读于西北民族大学，电气工程学院，电气工程及其自动化专业。