光纖在智能變電站的應(yīng)用

　　大腦支配我們身體的所有神經(jīng)元，同時智能變電站也可謂智能化支配，但是是靠什么來傳輸信號呢?

　　當(dāng)幾十M的各種視頻音頻信號走進(jìn)千家萬戶的時候，不知道你有沒有想過，那條藏在你書桌角落，連接路由的線究竟是什么?

　　你的答案可能是，‘光纖啊’;

　　bingo，運營商們總是會打出廣告說‘百兆光纖寬帶進(jìn)小區(qū)’，然而我們是否真的了解光纖是什么?是不是只有寬帶才用到光纖?

　　光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是‘光的全反射’。高中的物理就是這樣教我們的;光纖裸纖一般分為三層：中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm)，中間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm)，最外是加強(qiáng)用的樹脂涂層。

　　圖1

　　1966年，高琨博士在PIEE 雜志上發(fā)表論文《光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》，從理論上分析證明了用光纖作為傳輸媒體以實現(xiàn)光通信的可能性;2012年，中國的光纖產(chǎn)能已達(dá)到1億2千萬芯公里;而光纖通信的應(yīng)用也成為了通信新的發(fā)展趨勢。尤其是在電力行業(yè)的發(fā)展上，光纖制通信線纜無疑是一個更加節(jié)能且安全的選擇。

　　圖2

　　為什么光纖更加節(jié)能安全?

　　與傳統(tǒng)電纜相比，1、光纜的通頻帶很寬.理論可達(dá)30億兆赫茲;2、無中繼段長.幾十到100多公里，銅線只有幾百米;3、光纖不受電磁場和電磁輻射的影響;4、重量輕，體積小。例如：通2萬1千話路的900對雙絞線，其直徑為3英寸，重量8噸/KM。而通訊量為其十倍的光纜，直徑為0.5英寸，重量450P/KM;5、光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴場所;6、使用環(huán)境溫度范圍寬，化學(xué)腐蝕，使用壽命長。

　　圖3

　　隨著全球范圍內(nèi)智能電網(wǎng)國家戰(zhàn)略的推進(jìn)，作為智能電網(wǎng)重要物理基礎(chǔ)的智能變電站建設(shè)也越來越重要，目前光纖通信就已經(jīng)廣泛應(yīng)用在智能化變電站。智能變電站主要包括智能高壓設(shè)備和變電站統(tǒng)一信息平臺兩部分，而智能變壓器與控制系統(tǒng)依靠通信光纖相連，可及時掌握變壓器狀態(tài)參數(shù)和運行數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)然，目前光纖傳輸也是會產(chǎn)生衰減的情況，具體產(chǎn)生的原因就比較多，比如：本征(是光纖的固有損耗,包括：瑞利散射,固有吸收等)、彎曲、擠壓、有雜質(zhì)、光纖材料不均勻、對接不同軸等。

　　當(dāng)光信號衰減到一定程度后,會發(fā)生誤碼率上升,速度降低,當(dāng)光信號衰減到無法接收時,通訊就會中斷。所以在使用光纖通信時也要盡量避免出現(xiàn)以上狀況。

　　圖4

　　作為智能化變電站的‘神經(jīng)系統(tǒng)’，智能變壓器與控制系統(tǒng)之間唯一的通信橋梁，光纖的通信情況對整個變電站有著不可忽視的作用。那么我們用什么去判斷光纖的通信情況——光功率。

　　一般來說，影響光纖網(wǎng)絡(luò)工作的就是接受光功率，也就是接收到的光信號的強(qiáng)度;當(dāng)接收光功率大于-25dBm時，不會影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用和穩(wěn)定;當(dāng)光功率異常時，通信誤碼率會增加，會產(chǎn)生掉線現(xiàn)象。

　　現(xiàn)在對于光功率的測量，較為基礎(chǔ)的儀器是功率計，類似于電參數(shù)測量的萬用表;但是基于智能化變電站使用來看，能將光功率、GOOSE發(fā)送接收等功能集于一體的儀器更加符合測量行業(yè)的趨勢。