1、    電力通信網(wǎng)中傳輸性能損傷評估方案    耿增智何雯雯【摘要】隨著我國科技的快速進步，電力通信網(wǎng)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，光傳輸已經(jīng)成為了電力通信網(wǎng)中的主要傳輸方式，光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋到調(diào)度機構(gòu)、變電站、發(fā)電廠、供電所和臺變等，各種光通信技術(shù)在電力通信網(wǎng)的不同層面獲得了應(yīng)用。近年來，隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)對通信傳輸提出了新的要求，電力通信在安裝施工和使用過程中所產(chǎn)生的傳輸損傷必須加以重視，并且有必要對其傳輸性能損傷進行評估，本文就此為切入點，簡要對其電力通信網(wǎng)中傳輸性能損傷評估的方案進行了概述，以供參考。【關(guān)鍵詞】電力通信網(wǎng)；光傳輸；性能損傷；損傷評估

2、一、電力系統(tǒng)對通信傳輸?shù)男枨蟾攀鲭S著我國電力通信網(wǎng)的不斷擴大以及光通信技術(shù)的發(fā)展和進步，對于現(xiàn)有的電力通信光傳輸網(wǎng)絡(luò)，我們要從經(jīng)濟性、技術(shù)性和實施性等多方面綜合考慮選擇技術(shù)，而對于新建設(shè)的電力通信光傳輸網(wǎng)絡(luò)，我們要從多方面考慮選擇技術(shù)，無論是傳統(tǒng)的sdh/mstp技術(shù)，還是新的otn、ptn和ason技術(shù)，只有選擇最合適的技術(shù)和恰當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)方式才能達到預(yù)期的效果，最終建成扁平化、智能化的電力通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足電力系統(tǒng)日益增長和復(fù)雜的通信業(yè)務(wù)需求。對于傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，傳統(tǒng)電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)主要包括調(diào)度數(shù)據(jù)、保護安穩(wěn)信息、語音等，其特點是點對點，業(yè)務(wù)顆粒小，專有，帶寬固定，電路數(shù)量相對不多，但是對時延、可靠性

3、等通信質(zhì)量要求很高，例如變電站之間的繼電保護業(yè)務(wù)、變電站至調(diào)度的遠(yuǎn)動信息、調(diào)度電話等，這些業(yè)務(wù)一般采用tdm技術(shù)的sdh傳輸網(wǎng)進行傳送。而對于智能電網(wǎng)而言，目前我國智能電網(wǎng)已經(jīng)進入了實戰(zhàn)階段，其特征是信息化、互動化、自動化。新特征對通信傳輸提出了新的要求，傳統(tǒng)的tdm業(yè)務(wù)紛紛向ip業(yè)務(wù)發(fā)展，64k、2m等專線業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向fe、ge、10ge等大顆粒ip業(yè)務(wù)，例如調(diào)度信息業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)的點對點專線傳送變成了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送，程控語音交換網(wǎng)由電路交換向軟交換發(fā)展。各層次電網(wǎng)智能技術(shù)的應(yīng)用也使傳輸?shù)膸挶ㄐ缘奶岣撸械?.5g、10g傳輸速率在核心層已經(jīng)不滿足通信業(yè)務(wù)帶寬需求，尤其是智能配用電調(diào)度管理及營

4、銷信息的接入，使通信傳輸業(yè)務(wù)在核心層和骨干層出現(xiàn)了巨大帶寬需求。總的來說，新的智能電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)除了包括傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)外，還增加了電網(wǎng)智能化信息、視頻監(jiān)控、多媒體應(yīng)用、數(shù)據(jù)容災(zāi)、資產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)，特點是帶寬大、動態(tài)帶寬、ip化等，因此需要在不同層面采用不同的光傳輸技術(shù)才能使通信傳輸滿足智能電網(wǎng)對信息傳送的需求。二、電力通信網(wǎng)中傳輸性能損傷的主要原因引起電力通信網(wǎng)在安裝施工和使用過程中傳輸損傷的主要原因可分為兩類，即接續(xù)損傷和非接續(xù)損傷。1、光纖接續(xù)損傷1.1光纖固有損傷光纖材料本身特性決定而無法改變所固有的損傷以及生產(chǎn)制造時受到生產(chǎn)設(shè)備的限制和在光纖制造時的工藝技術(shù)水平過程中隨機產(chǎn)生而所形成的損傷，

5、主要有如下幾點；其一，光纖模場直徑不一致；其二，光纖芯徑失配；其三，纖芯截面不圓；其四，纖芯與包層同心度不佳。1.2光纖接續(xù)損傷施工建設(shè)人員的接續(xù)操作方法和步驟不規(guī)范而所形成的因素，主要有如下幾點；其一，光纖接續(xù)軸心錯位；其二，光纖接續(xù)端面傾斜；其三，光纖接續(xù)端面分離；其四，光纖接續(xù)端面質(zhì)量較差；其五，光纖接續(xù)點附近光纖幾何特性變形。1.3其他因素影響損傷在使用光時域反射儀測量時，由于受該儀器的精度等級限制和參數(shù)設(shè)置不正確，光纖接續(xù)熔接機頻繁使用致使電極提前氧化或碳化污染程度加大、沒有及時更換電極，相應(yīng)的熔接參數(shù)也沒有做出修改，致使接續(xù)質(zhì)量出現(xiàn)較大誤差。2、非接續(xù)損傷2.1產(chǎn)生光纖宏彎損傷主要

6、原因光纖在實際敷設(shè)施工的過程中，沒有嚴(yán)格遵守施工建設(shè)技術(shù)要求，光纜的彎曲半徑?jīng)]有控制在施工建設(shè)技術(shù)要求以內(nèi)，使得彎曲半徑大于光纜允許的動態(tài)彎曲半徑，在敷設(shè)施工中產(chǎn)生了宏彎損傷，影響光纖的傳輸質(zhì)量，導(dǎo)致傳輸信號失真。2.2產(chǎn)生光纖微彎損傷主要原因施工中光纖敷設(shè)的主觀隨意性、隨機性，光纖表面不規(guī)則部分受力不均出現(xiàn)光纜打小圈及被覆、折、扭曲而形成的隨機性微彎損傷，以及氣溫變化較大形成光纖因熱脹冷縮微彎損傷。三、電力通信網(wǎng)中傳輸性能損傷的評估方案分析1、光脈沖展寬損傷評估分析根據(jù)上述公式，首先考慮 ，因此，所得結(jié)果就是不考慮非線性時脈沖的展寬，因所以必須按照相對應(yīng)的公式： 進行計算。該公式中固定系數(shù)分

7、別是 ，還有就是 為和 相關(guān)的系數(shù)，這里需要注意的一點就是，必須考慮 時需要忽略掉高價項的影響，因此就有了相應(yīng)的公式： ，其中 。最后，將式 和式 帶入式 中，可以得到脈沖展寬因子的表達式。在文以無啁啾高斯脈沖的脈沖展寬因子 作為評估對應(yīng)的物理量。基于數(shù)據(jù)擬合時的數(shù)量級考慮，進行 變形，采用該參數(shù)作為最終的評估量，定義光速為 ，光波長為 ，光纖跨段長度為 ，光纖跨段色散值為 ，色散補償光纖長度為 ，色散補償光纖值為 ，更具上述定義值，可以得出以下公式，如下：結(jié)束語總而言之，電力通信光纖傳輸?shù)闹匾驹瓌t是安全可靠、穩(wěn)定高效，導(dǎo)致電力通信光纖傳輸損傷是由多種復(fù)雜因素所組成，主要是光纖制造本征特性

8、和施工建設(shè)及運維工作中而產(chǎn)生，致使光纖的幾何特性、光學(xué)特性和傳輸特性、機械物理性能發(fā)生變化。而隨著電力光網(wǎng)絡(luò)的容量和規(guī)模持續(xù)增長，非線性作用對傳輸性能的影響不能忽視，針對電力光傳輸系統(tǒng)中傳輸性能所產(chǎn)生的問題，必須保證連接建立和傳輸性能的可靠性。因此，綜合考慮線性和非線性影響，采用光脈沖展寬作為評估指標(biāo)，通過理論計算接收端光脈沖的展寬來估計系統(tǒng)傳輸代價。最后通過仿真驗證傳輸性能評估的可行性和有效性。需要強調(diào)的就是光脈沖展寬因子作為解析化更高的物理量具有更好的應(yīng)用范圍，它不僅在優(yōu)化的色散圖下具有良好的評估能力，而且在非優(yōu)化的色散圖下仍然能達到理想的評估效果。參考文獻：1于曉東，劉衛(wèi)華.下一代光傳送技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用j.電力系統(tǒng)通信，2010（10）：21-24.