继电保护下光纤通信技术应用

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【摘要】经济的发展和社会的进步增加了用电需求，促进了电力的发展，也面临着巨大的供电压力，并使电力系统受到极大的挑战。当前，科技的发展使得许多新技术不断地被运用到电力系统中来保证供电和输电的安全。本文首先介绍了继电保护和光纤通信技术现状，并在此基础上详细分析了光纤技术应用在继电保护中的各种优势，进而分析了继电保护中光纤通信技术应用及存在的相关问题。

【关键词】光纤通信；继电保护；应用分析

在电力系统中可以把电力等级分为许多种，而在我国，220kV及以上的输电线路还是最为主要的电力传输通道。传输容量大、电压等级高是这些通道的主要特点。但是在传输过程中一旦发生事故就会对整个电力系统造成严重的损害，最后影响到整个电力系统的安全和稳定运行，危及人民的生命财产安全。因此，通常的做法是采用继电保护装置来快速切除高压电力线路中发生的各种故障。由于继电保护在整个电力系统中所起的重大作用，所以一般是采用具有传输容量大、可靠性高等光纤通道来作为继电保护装置保护信号的物理传输通道，所以继电保护中光纤通信技术的应用尤为必要。

1继电保护中光纤通信技术应用的优势分析

当前，我国电力的巨大需求使得电力企业必须不断采用新技术来提高电力系统的效率，尤其是对于电力系统中起到重要作用的继电保护而言，新技术的运用能够提高其效率和安全性，在实际的继电保护中，已经广泛的运用了光纤通信技术，这主要是因为把光纤通信技术应用在继电保护中具有信息传输量大、抗干扰性强、传输质量高等方面的主要优点，具体如下。

1.1信息传输量大

对于远距离通信传输而言，运用的主要技术就是光纤通信技术，这得益于光纤通信技术传输频带宽、信息传输量大的主要优点。在电力系统中，普遍使用的载波频率一般较低，远远不能满足日益增长的电力需求，而光纤所使用的载波频率至少是普通使用的载波频率的一百倍。因此，在继电保护中广泛使用光纤通信技术一方面能够满足日益增长的电力需求对继电保护的更高要求，另一方面还能对继电保护的可靠性和精确性起到一个很高的提升作用。

1.2抗干扰性能强

为了保证高压设备或者是运输线路在光纤线路中不会产生感应磁场干扰，主要是使用绝缘性能好的石英作为光纤所使用的基本材料。在继电保护中应用光纤能够对不必要的干扰进行很好的避免，这是光纤通信技术的一大优点。此外，光纤还具有适应性强、环保性能优良、轻便、尺寸小等诸多优点。电网运行状况的良好与否对光纤纵联保护通道的影响不大。随着电力用户对于电力系统越来越高的稳定性需求以及不断提高的系统电压等级，光纤通信技术因其诸多优点而得到了广泛的应用，并且在使用之后取得了一系列良好的成效。

1.3传输质量高

在光纤通信技术中，其不可忽视的优点就是保密性能良好、信号干扰性小、光纤传输质量高，而电力系统对继电保护速动性的基本要求正好是需要光纤通信技术这些特点。原因是如果继电保护系统通过发信端口把相关信息发出以后，相关信息会通过光纤传输通道传输到继电保护系统中的相关接口端，光纤通信传输技术能够保证发行端口与接收端口的信息一致，这样就保障了线路传输的正常、稳定和准确。

2光纤通信技术在继电保护中的应用分析

2.1继电保护与光纤通道之间的通信方式分析

光纤通道与继电保护之间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两种，每一种通信方式都有其特点和适用情形，在使用过程中应该根据实际情况来进行方式的选择。具体如下。（1）专用光纤通信方式专用通信方式只传输继电保护信息，而不传输其他信息，这主要是因为专用通信方式是专门为继电保护而进行建立的专用光纤通道。专用通信方式的通信距离一般在100km之内，这主要受到了光及发出和接收距离等各方面因素的影响和制约所致。专用通道方式是光缆的纤芯经过融纤后，由光缆终端箱直接接入到继电保护设备的接口，整个接入过程中没有中间环节和其它设备的介入。因此其主要优点就是传输可靠性高、传输方式简单、便于管理。所以，专用光纤通信方式是当前用于短距离网线继电保护的重要方式，对于重要线路的保护方面作用重大。（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。继电保护装置在允许方式之下会发出允许信号与直跳信号，接下来经过音频接口信号就会传输到相关的复用设备之中，然后传输到光纤通道之中。接线简单是这种传输方式的一个较大优点，对于电路系统的维护和运行有着重要的促进作用。但缺点就是因为众多的中间传输环节而给检查和巡视带来了极大的不变。复用光纤通信方式在长距离线路保护中应用的比较广泛。

2.2光纤通信技术在继电保护中的应用分析

由于光纤通道拥有诸多优点在电力系统继电保护中的应用极为广泛，在当前应用的220kV以上的系统之中，由于光纤信息传输的容量大和频带宽的特点，传统的高频差动保护已经逐渐被光纤差动保护所取代。此外，目前，所应用的差动保护是以SDH同步数字原理的时分为基础是由于光纤网络传输的性能稳定和适应能力强的特点。但是这种保护方式不能适用于电网高速扩容的情况时及复杂的拓扑结构，为了避免此种缺陷，增强信道的传输容量，一种新的波分复用技术在研究和应用过程中都取得了良好的发展，其主要优势就是信道的利用率高，在长距离传输时能够大幅度降低传输成本，同时对于电力网路的建设成本也能起到极大的节省作用，增强了信息传输的稳定性和可靠性。光纤通信技术运用被广泛的应用在电力系统的继电保护中。

3光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题分析

光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题主要体现在施工工艺、光纤保护管理界面的划分等相关方面，具体如下。

3.1施工工艺问题

因为高压线路保护的主要方式是光纤保护，所以，通道安全性能会对整个电力系统的稳定及安全性能产生很大的影响。不过，光纤传输需要比较复杂的连接环节，因而在具体的施工过程中，对施工的质量要求也相对较高，并且施工工艺比较复杂。大多数施工过程中，由于保护装置在使用前调试不当存在一定的缺陷，导致保护装置出现错误，继而影响到整个网路的稳定性和安全性。

3.2光纤保护管理界面的划分问题

因为通信技术与继电保护之间的联系越来越紧密，继电保护专业和通信专业的管理界面划分已经变得越来越模糊，这就要求从事继电保护施工的人员具有更高的知识水平和更为专业的技术能力。所以，仅仅只从制度方面考虑，会严重影响光纤的稳定性和安全性。通信专业和继电保护专业界面的分界线应当处于通信机房内的光纤配线架上。保护装置及配线架以上的尾纤，需要继电保护专业人员定期进行维修，因此，继电保护专业人员应当具备光纤校验技术及光纤维护技能。

3.3其它方面的问题

另外，随着社会的发展和科技的进步，可变路径或自愈环网的光纤通道也越来越多，在光纤通道中继电保护、安全自动装置的应用也出现了很多新的问题，例如光纤通道中的通道倒换虽然提高了光纤通道可靠性，但是也使在单纤中断时导致通道双向路由不一致，致使收、发信息不一致等一系列问题的出现，继而导致发生区内故障时保护装置反应不灵敏，区外故障引起误动等问题。

4结语

在电力系统的继电保护中，光纤通信技术已经得到了广泛的运用。但是在实际的应用过程中仍然存在一定的问题需要解决，因此为了更好的保障电力系统及继电保护的稳定和安全运行，对于电力电力工作者而言，应该认真分析光纤通信技术应用在继电保护中可能存在的问题，并针对这些问题提出和研究相应的解决办法，不断保障光纤通信技术在机继电保护中所起的重要作用。

参考文献

[1]李鹏，卫星，郭利军，张巧霞，陈哲，李永照.智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用[J].电力系统保护与控制，2017（19）：1~6.

[2]王湛雄.探讨光纤通信在电力系统继电保护中的应用[J].通讯世界，2016（22）：125~126.

作者:范磊 单位:河南送变电工程公司