上海交通大学：《电力系统自动化》课程教学资源（讨论成果）谢婧-光纤通信在电力系统中的应用

小组成员及任务分工表 姓名 学号 任务分工 谢婧（本次组长） 5110309516 收集并整理资料，撰写报告 邵洁儿 5110309515 收集关于光纤通信优势的资料 李蓝青 5110309191 收集关于光纤通信存在问题的资料 何芳 5110309185 提出相应的解决办法 光纤通信在电力系统中的应用 电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。电力通信作为电 力系统的重要组成部分，它的自动化程度基本体现了电力系统的自动化程度。稳定可靠、高 效率的电力通信网络可以提高整个电力系统的安全管理和经营管理工作效率。 首先，近年来光纤通信的广泛应用可以证明其可行性。我们看到，近几年来，随着电力 通信网络的不断发展和扩大，电力系统通信正从过去模拟通信技术向现在数字通信技术为主 的方向发展。很多供电公司电力通信网已建成以光纤通信为主，微波、无线扩频、电力载波 和市话为辅的通信方式。随着通信网络光纤化趋势进程的加速，电力专用通信网在很多站点 基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。可以说，光纤通信己经成为电网安全稳定 运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。 其次，我们根据光纤通信的自身特点分析其适用性。相比于其他通信方式，光纤通信具 有安全、经济、可靠等诸多的优势。具体的说，光纤通信通信容量大，通信质量高，传输迅 速，抗电磁干扰，抗核辐射，抗化学侵蚀，重量轻，节省有色金属等等，满足电力系统通信 的快速、大容量、高可靠的要求。另外，电力系统中光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高， 虽然其本身造价相对较高，但施工建设成本较低，因为电力系统所用光缆主要用在高压输电 线路上，可以利用现有杆塔安装光纤通信线路。如今，光缆技术也在不断发展和完善，新的 光缆结构也不断出现在我们的面前。同时，人们对特种光缆的需求也趋向多元化、高标准。 可以预见，在未来相当长一段时间内，电力特种光缆将在我们电力通信网中大规模使用。 当然，由于电力系统对信号传输安全性、可靠性的特殊要求，光纤通信同样也面临着严 峻的挑战。 一方面，从通信设备自身存在的问题来看，作为电力系统专用的特殊光缆，光纤复合架 空地线(OGW)具有强度高、性能稳定、无电腐蚀等优点，目前在电力系统光纤通信骨干网 中应用十分广泛。但因其与高压线路同杆架设，且兼做地线，因此，雷击问题已经成为影响 其安全性能的重要因素。 对于上述问题，目前较为通用的做法主要有以下两点。其一，改善光缆结构和股线形状， 主要是在外层股线和内层股线间留有空气隙，以防止外层热量传导至内层和光纤，这种思想 主要是保护内层光纤。其二，调整外层股线材料配比，对于雷击多发区，采用外径较粗的全 铝包钢单丝，同时提高导电率，这种思想提高了外层单丝的抗雷击水平，但增加了光缆的生 产成本和自身重量，对铁塔的承重造成了一定的压力，同时也加大了施工难度。 另一方面，通信设备与业务系统的匹配存在问题。继电保护的主要功能依托通信通道承 载，由于相关控制、保护信息对实时性要求很高，因此通信通道的时延将对装置的动作速动 性、可靠性和灵敏性乃至电网的安全稳定速度造成严重影响。为减少传输时延并提高系统可 靠性，目前较为通用的做法是将较大的光纤传输网“分割”成多各较小的环网。 通过上述分析，我们对光纤通信有了更进一步的了解。虽然存在一定的挑战，但随着光 纤通信在电力系统内应用水平的进一步提高，光纤通信取代微波、电力载波已成为必然

小组成员及任务分工表 姓名 学号 任务分工 谢婧（本次组长） 5110309516 收集并整理资料，撰写报告 邵洁儿 5110309515 收集关于光纤通信优势的资料 李蓝青 5110309191 收集关于光纤通信存在问题的资料 何芳 5110309185 提出相应的解决办法 光纤通信在电力系统中的应用 电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。电力通信作为电 力系统的重要组成部分，它的自动化程度基本体现了电力系统的自动化程度。稳定可靠、高 效率的电力通信网络可以提高整个电力系统的安全管理和经营管理工作效率。 首先，近年来光纤通信的广泛应用可以证明其可行性。我们看到，近几年来，随着电力 通信网络的不断发展和扩大，电力系统通信正从过去模拟通信技术向现在数字通信技术为主 的方向发展。很多供电公司电力通信网已建成以光纤通信为主，微波、无线扩频、电力载波 和市话为辅的通信方式。随着通信网络光纤化趋势进程的加速，电力专用通信网在很多站点 基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。可以说，光纤通信已经成为电网安全稳定 运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。 其次，我们根据光纤通信的自身特点分析其适用性。相比于其他通信方式，光纤通信具 有安全、经济、可靠等诸多的优势。具体的说，光纤通信通信容量大，通信质量高，传输迅 速，抗电磁干扰，抗核辐射，抗化学侵蚀，重量轻，节省有色金属等等，满足电力系统通信 的快速、大容量、高可靠的要求。另外，电力系统中光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高， 虽然其本身造价相对较高，但施工建设成本较低，因为电力系统所用光缆主要用在高压输电 线路上，可以利用现有杆塔安装光纤通信线路。如今，光缆技术也在不断发展和完善，新的 光缆结构也不断出现在我们的面前。同时，人们对特种光缆的需求也趋向多元化、高标准。 可以预见，在未来相当长一段时间内，电力特种光缆将在我们电力通信网中大规模使用。 当然，由于电力系统对信号传输安全性、可靠性的特殊要求，光纤通信同样也面临着严 峻的挑战。 一方面，从通信设备自身存在的问题来看，作为电力系统专用的特殊光缆，光纤复合架 空地线（OPGW）具有强度高、性能稳定、无电腐蚀等优点，目前在电力系统光纤通信骨干网 中应用十分广泛。但因其与高压线路同杆架设，且兼做地线，因此，雷击问题已经成为影响 其安全性能的重要因素。 对于上述问题，目前较为通用的做法主要有以下两点。其一，改善光缆结构和股线形状， 主要是在外层股线和内层股线间留有空气隙，以防止外层热量传导至内层和光纤，这种思想 主要是保护内层光纤。其二，调整外层股线材料配比，对于雷击多发区，采用外径较粗的全 铝包钢单丝，同时提高导电率，这种思想提高了外层单丝的抗雷击水平，但增加了光缆的生 产成本和自身重量，对铁塔的承重造成了一定的压力，同时也加大了施工难度。 另一方面，通信设备与业务系统的匹配存在问题。继电保护的主要功能依托通信通道承 载，由于相关控制、保护信息对实时性要求很高，因此通信通道的时延将对装置的动作速动 性、可靠性和灵敏性乃至电网的安全稳定速度造成严重影响。为减少传输时延并提高系统可 靠性，目前较为通用的做法是将较大的光纤传输网“分割”成多各较小的环网。 通过上述分析，我们对光纤通信有了更进一步的了解。虽然存在一定的挑战，但随着光 纤通信在电力系统内应用水平的进一步提高，光纤通信取代微波、电力载波已成为必然