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超长站距光通信技术在电力系统中的应用

张春霖国网冀北电力有限公司廊坊供电公司

【摘要】本文首先简要分析了超长站距光通信系统的关键技术,基于相关案例,探讨了此技术在电力系统中的实际应用,望能借此为此领域应用研究有所借鉴.

【关键词】超长跨距传输通信技术电力系统

现阶段,光纤通信系统主要超两方向发展,即增加系统容量与延长中继距离.伴随当今电力系统通信网络的持续更新与完善,业务范围的不断扩展,业务需求的持续增加,使得传输系统容量持续扩增,已从之前的 622M 逐渐向 2.5G 传输系统扩展.为推动站间信息的高效传输,基于传统技术架构而言,为了能够更好的推动信息传输,通常需建设诸多光中继站,而这势必会使整个工程的维护、建设难度以及投入成本增加,所以,怎样延长光通信的相应中继距离,已成为电力系统通信所需迫切解决的难点问题.本文就超长站距光通信技术在电力系统中的应用作一探讨.

一、超长站距光传输系统的主要技术

1.1 光放大技术

1.1.1 掺铒光纤放大器（EDFA）

其工作原理为：把泵浦激光器所产生的高功率泵浦光,以一种规范、合理的方式,摄入至掺铒光纤,以此对其中的铒离子实施能量激励；当铒离子从中吸收到一定能量后,便会形成离子数反转,呈现亚稳态.此时,针对波长为1550nm 的入射光子信号,当其进至掺铒光纤后,铒离子便会从起初的亚稳态返至基态, 且还会释放额外光子（1550nm） ,最终会放大 1550nm 信号光.

1.1.2 遥泵放大器（ROPA）

此乃 EDFA 各种应用方式中的其中之一,是一种典型的单长跨距传输技术.从根本上来讲,ROPA 就是把 EDFA 当中的铒纤模块,向线路中的合适位置移动,把位于远端站内的泵浦光源能量,向铒纤模块持续馈送,并放大光信号.虽然会受到各种因素的影响,如 1480nm 泵浦光沿着光纤有着较快的传输衰减速度、入纤功率限制等,ROPA 一般能提供增益 6~19dB.

1.1.3 分布式喇曼放大器（DRA）

其将传输光纤当作增益介质,通过对光纤当中 SRS 所持有的非线性效应加以利用, 能够向信号光转移泵浦光的能量,因而能够放大信号光功率.

1.2 色散补偿

1.2.1 色度色散补偿

针对色度色散补偿来讲,其方式包含两方面,即色散补偿模块与色散补偿器件.基于电力系统架构当中的长站距光传输系统而言, 色散补偿光纤（DCF）最为成熟, 且应用最广,实为一种典型的无源器件；在实际运行过程中,DCF 无需进行维护,也不易损坏.

1.2.2 偏振模色散补偿

当波导管外部存在一定压力,或者是光纤内部存在不对称结构时,便会出现 PMD,受此影响,那些偏振态不同的信号光,便会在光纤中以不同速率来传输,造成系统误码,或者是出现信号失真情况.而对于偏振模色散而言,其具有一定的随机性,需对其开展补偿与测量.

二、超长站距通信技术的应用试验

现阶段,在整个电力系统体系中,超长站距光通信技术的应用案例并不多,而华北电网率先尝试了超长站距光通信的应用.而岱海 - 万全所建设的 500kV 线路,通过喇曼放大+EDFA 技术的应用,使得 2.5G 系统能够进行 206km 的信息数据传输.而在平安城 - 沽源 - 汗海的电路建设中,通过色散补偿 + 喇曼放大 +EDFA 技术的综合利用,使得 2.5G 系统的光通信电路（284km）.在此系统的相应发送端,设置了BA（19dBm）,而在其接收端,则设置了反向喇曼放大器,灵敏度 -43dBm；除此之外,还分别在接收端与发送端,根据实际需要,设置了 DCM；另严格了光缆的全程衰减,使其＜ 0.19dB/km.另外,在某 1000kV 交流特高压试验工程当中,巩西段 - 晋东南所运用的技术为色散补偿 + 喇曼放大+EDFA,达成了 2.5G 系统的光通信电路（213km）.对于此系统的发送端而言,配置有 BA（17dBm）,而接收端则配置的是反向喇曼放大器（灵敏度为 -43dBm）,借助于有转发功能的 BA 与预放,能够提供的色散补偿分别为 80km、160km.

三、结语

综上,伴随 750kV 电网、特高压交直流电网建设规模的日益扩大, 超长站距光通信技术所具有的应用价值日渐凸显.而随着此方面技术的日渐更新与完善,超长站距光通信技术的应用效能及深、广度将会得到大范围提升.

光通信技术论文范文结:

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