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【摘 要】在大容量输送成为趋势的情况下，光纤技术得到了快速的发展，势必成为通信传输的主要方式。本文介绍了光纤通信技术的原理，详细介绍了电力系统中运用的三种特殊的光纤光缆，同时阐述了电力系统光纤通信系统的组网技术，仅供参考。
【关键词】电力系统；通信；架空地线复合光缆；无金属自承式架空光缆；金属自承式架空光缆
1.光纤通信技术
光纤通信技术是光导纤维通信技术的简称，它的传输介质是光纤，载体是光波。终端站和中继站组成了光纤传输系统，光缆组成了传输线路。
2.光纤通信工程在电力系统的应用
由于电力电网系统大力发展的根本需求，大容量和长距离的输送成为电力传输的发展态势。如何在电力通信传输网络中，达到安全传输、高效运行、经济核算最优化，是我们最为关注的问题。
电力系统的通信系统与其他公用网相比，有自身独特的特点，比如电力系统通信的业务量大，但单个业务的容量较小，可靠性要求比较高，具有丰富的杆路资源。所以在进行电力系统的光纤通信网络建设中必须结合电力通信本身的特点进行考虑，同时要利用现有的优势进行建设。
在电力系统中运用较多的专用特殊光缆一般有3种：架空地线复合光缆（OPGW）、无金属自撑式光缆（ADSS）、金属自撑式架空光缆（AD-Lash）。
2.1 架空地线复合光缆
架空地线复合光缆俗称OPGW（OpticalFiberVomposite OverheadGroundWire），是电力系统特有的一种通信光缆，它具有普通地线和通信光缆的双重功能。结构总共分三层：最外层是铝线；中间层是钢芯；光纤包含在钢芯内。根据结构类型可以分为三种：层绞式、中心束管式、骨架式。它的主要特点是：通信容量大；光纤在不锈钢内，抗强电干扰能力强；温度特性好；导电性能好，机械强度高；悬挂在高压电力线路的杆塔顶端，不受外力破坏，安全可靠。建设电力输电线路的时候可同时建设架空地线复合光缆通信通道，而不需另设空间走廊，目前架空地线复合光缆普遍应用于110KV以上高压线路中。
2.2 无金属自承式架空光缆
无金属自承式架空光缆的抗张元件是芳纶纤维，正是由于芳纶纤维具有弹性模量较高、重量较轻、具有负膨胀系数、有防弹能力、强度大的优点。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成，里层还有PE 内护套、高强度、耐电痕护套等，所以整体抗电腐蚀的能力很强。由于光缆是采用无金属加强材料，可以有效的避免雷电、高温损害，减少电力线出现的故障。无金属自承式架空光缆可与高压电力线路同塔架设，在电力系统中应用较多。
2.3 金属自承式架空光缆
金属自承式架空光缆是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管，缆芯中有中心金属加强芯，某些芯数光缆的金属加强芯外还会包一层聚乙烯。涂塑钢（铝） 带纵包后加钢绞线和吊带聚乙烯护套成光缆。它具有以下特点：松套管的耐水解性能良好；光纤余长能精确控制；光滑的外护套使其在安装中摩擦系数很小；护套的抗紫外线辐射性能良好。
3.电力系统光纤通信组网技术
由于电力系统的独特性，要求对传输速率的要求较高，而影响光纤传输速率的重要因素就是光纤通信的传输组网方式。目前，在电力系统通信中使用较合适的是SDH和OTN技术以及PTN和EPON技术有机结合的方式。
3.1 SDH技术
同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）是一种光纤通信系统中的数字通信体系，它是融复接、线路传输及交换功能为一体的综合信息传送网络，由统一网管系统操作。SDH技术赋予速度不同的数位信号相应的等级，通过标准的复用方法和映射方法，将低等级的SDH信号复用为高等级的，实现了网络传输的同步，解决了局部网络与核心网之间的接入瓶颈问题，使网络带宽的利用率大大提高。SDH体系同时具有一套完善的自我保护体系，可以满足电力通信高可靠性的要求。
3.2 OTN技术
OTN（Optical Transmission Net，光传送网）在继承了传统DWDM （Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分复用）技术优点的基础上，很好地增加了组网的灵活性和电路调度的灵活性，实际上是ASON与DWDM 的综合体。
OTN是为了克服SDH与WDM网络不足而提出来的一种新的光传送技术，一方面它具有SDH网络与WDM网络的技术优势，既可以像WDM网络那样提供超大容量的带宽，又可以像SDH网络那样可运营可管理。另一方面它还具有路由功能与信令功能，能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN是传送宽带大颗粒业务最优的技术，受到业界一致青睐。代表着光网络未来的技术发展趋势。
根据电力通信集中式管理的方针，未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚，各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。
3.3 PTN技术
PTN（分组传送网，Packet Transport Network）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。
PTN可以更好的适应当前电力迅猛发展的以太网业务需求。PTN兼容SDH的的所有业务，不过重点还是数据业务方面更出色。PTN是以数据业务的需求出发，以太网技术发展来的。对数据业务可以无缝对接。具有高效的带宽管理机制和流量工程。
3.4 EPON技术
EPON是千兆以太网技术与无源光网络（PON）的结合。EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。EPON网络可以灵活组成树型、星型、总线型等拓扑结构。EPON系统由网络侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成。
随着电网建设的智能化，配网自动化是智能电网建设中的一部分。考虑配电终端分布区域分散，终端节点数多， 通信节点分布分散， 单个节点的通信数据量小.数据实时性要求特点和配电网停电区故障处理能力的要求。EPON在无源光网络机制基础上可以合适的解决这些问题，还可以满足配网自动化提高供电可靠性和供电质量，提高整个配电系统的管理水平和工作效率。
4.结语
光纤通信是通信技术发展的重要方向，是电力系统专用通信网一种先进实用的通信手段。在电力系统运用光纤通信具有其它通信方式不能比拟的一些优点。但随着电力系统光纤电路日益增多，必须加强电力系统专用通信网光纤通信的管理，使其更有效地为电网服务。
参考文献：
[1] 胡必武，余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报， 2007.
[2] 范文飙，曹磊.光纤通信技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2009.
[3] 徐迎，郑凌娟，龚宇清，杨尚瑾.光纤通信在电力系统通信中的发展前景[J].才智，2009.
【关键词】电力系统；通信；架空地线复合光缆；无金属自承式架空光缆；金属自承式架空光缆
1.光纤通信技术
光纤通信技术是光导纤维通信技术的简称，它的传输介质是光纤，载体是光波。终端站和中继站组成了光纤传输系统，光缆组成了传输线路。
2.光纤通信工程在电力系统的应用
由于电力电网系统大力发展的根本需求，大容量和长距离的输送成为电力传输的发展态势。如何在电力通信传输网络中，达到安全传输、高效运行、经济核算最优化，是我们最为关注的问题。
电力系统的通信系统与其他公用网相比，有自身独特的特点，比如电力系统通信的业务量大，但单个业务的容量较小，可靠性要求比较高，具有丰富的杆路资源。所以在进行电力系统的光纤通信网络建设中必须结合电力通信本身的特点进行考虑，同时要利用现有的优势进行建设。
在电力系统中运用较多的专用特殊光缆一般有3种：架空地线复合光缆（OPGW）、无金属自撑式光缆（ADSS）、金属自撑式架空光缆（AD-Lash）。
2.1 架空地线复合光缆
架空地线复合光缆俗称OPGW（OpticalFiberVomposite OverheadGroundWire），是电力系统特有的一种通信光缆，它具有普通地线和通信光缆的双重功能。结构总共分三层：最外层是铝线；中间层是钢芯；光纤包含在钢芯内。根据结构类型可以分为三种：层绞式、中心束管式、骨架式。它的主要特点是：通信容量大；光纤在不锈钢内，抗强电干扰能力强；温度特性好；导电性能好，机械强度高；悬挂在高压电力线路的杆塔顶端，不受外力破坏，安全可靠。建设电力输电线路的时候可同时建设架空地线复合光缆通信通道，而不需另设空间走廊，目前架空地线复合光缆普遍应用于110KV以上高压线路中。
2.2 无金属自承式架空光缆
无金属自承式架空光缆的抗张元件是芳纶纤维，正是由于芳纶纤维具有弹性模量较高、重量较轻、具有负膨胀系数、有防弹能力、强度大的优点。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成，里层还有PE 内护套、高强度、耐电痕护套等，所以整体抗电腐蚀的能力很强。由于光缆是采用无金属加强材料，可以有效的避免雷电、高温损害，减少电力线出现的故障。无金属自承式架空光缆可与高压电力线路同塔架设，在电力系统中应用较多。
2.3 金属自承式架空光缆
金属自承式架空光缆是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管，缆芯中有中心金属加强芯，某些芯数光缆的金属加强芯外还会包一层聚乙烯。涂塑钢（铝） 带纵包后加钢绞线和吊带聚乙烯护套成光缆。它具有以下特点：松套管的耐水解性能良好；光纤余长能精确控制；光滑的外护套使其在安装中摩擦系数很小；护套的抗紫外线辐射性能良好。
3.电力系统光纤通信组网技术
由于电力系统的独特性，要求对传输速率的要求较高，而影响光纤传输速率的重要因素就是光纤通信的传输组网方式。目前，在电力系统通信中使用较合适的是SDH和OTN技术以及PTN和EPON技术有机结合的方式。
3.1 SDH技术
同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）是一种光纤通信系统中的数字通信体系，它是融复接、线路传输及交换功能为一体的综合信息传送网络，由统一网管系统操作。SDH技术赋予速度不同的数位信号相应的等级，通过标准的复用方法和映射方法，将低等级的SDH信号复用为高等级的，实现了网络传输的同步，解决了局部网络与核心网之间的接入瓶颈问题，使网络带宽的利用率大大提高。SDH体系同时具有一套完善的自我保护体系，可以满足电力通信高可靠性的要求。
3.2 OTN技术
OTN（Optical Transmission Net，光传送网）在继承了传统DWDM （Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分复用）技术优点的基础上，很好地增加了组网的灵活性和电路调度的灵活性，实际上是ASON与DWDM 的综合体。
OTN是为了克服SDH与WDM网络不足而提出来的一种新的光传送技术，一方面它具有SDH网络与WDM网络的技术优势，既可以像WDM网络那样提供超大容量的带宽，又可以像SDH网络那样可运营可管理。另一方面它还具有路由功能与信令功能，能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN是传送宽带大颗粒业务最优的技术，受到业界一致青睐。代表着光网络未来的技术发展趋势。
根据电力通信集中式管理的方针，未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚，各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。
3.3 PTN技术
PTN（分组传送网，Packet Transport Network）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本，同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。
PTN可以更好的适应当前电力迅猛发展的以太网业务需求。PTN兼容SDH的的所有业务，不过重点还是数据业务方面更出色。PTN是以数据业务的需求出发，以太网技术发展来的。对数据业务可以无缝对接。具有高效的带宽管理机制和流量工程。
3.4 EPON技术
EPON是千兆以太网技术与无源光网络（PON）的结合。EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。EPON网络可以灵活组成树型、星型、总线型等拓扑结构。EPON系统由网络侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成。
随着电网建设的智能化，配网自动化是智能电网建设中的一部分。考虑配电终端分布区域分散，终端节点数多， 通信节点分布分散， 单个节点的通信数据量小.数据实时性要求特点和配电网停电区故障处理能力的要求。EPON在无源光网络机制基础上可以合适的解决这些问题，还可以满足配网自动化提高供电可靠性和供电质量，提高整个配电系统的管理水平和工作效率。
4.结语
光纤通信是通信技术发展的重要方向，是电力系统专用通信网一种先进实用的通信手段。在电力系统运用光纤通信具有其它通信方式不能比拟的一些优点。但随着电力系统光纤电路日益增多，必须加强电力系统专用通信网光纤通信的管理，使其更有效地为电网服务。
参考文献：
[1] 胡必武，余成.光缆及光纤通信在电力系统中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报， 2007.
[2] 范文飙，曹磊.光纤通信技术的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2009.
[3] 徐迎，郑凌娟，龚宇清，杨尚瑾.光纤通信在电力系统通信中的发展前景[J].才智，2009.