[继电保护光纤通道的分析探讨] 《探讨电力系统继电保护的自动化》

　　【摘 要】随着我国电力系统的不断发展，居民用电量的迅速增加，电力运行和控制系统都在寻求技术上的创新和改革，以便更好的满足电力系统的运行需要。下文中笔者将主要就继电保护的信号传输新技术的发展进行探讨，谈谈继电保护的光纤通道相关事宜。
　　【关键词】继电保护；光纤；保护
　　1、光纤通道与接口
　　随着光纤技术被广泛的应用于通讯行业中，电力系统的继电保护也迎来了信号传输方式的创新，目前我国继电保护中已经广泛的采用了光纤、光接收器以及光发送器作为新的继电保护装置。
　　1.1光发送器
　　所谓光发送器，就是将继电保护中所涉及的各种信号和数据转变为光的形式，进行传输的仪器。目前市面上常见的光发送器主要是由铝石钕榴石激光器以及砷镓铝发光二极管构成的，因为二极管具有使用寿命长和体积小等特点，本日广泛的应用于光传输器的研发中。
　　1.2光接收器
　　所谓光接收器，就是同光发送器相对应的信号接收工具，其主要的元件也是主光电二极管。
　　1.3光纤
　　所谓光纤，就是利用光的传播特点，来实现对信号的传送和接收。一般来说，光纤的材料为石英丝，因为空心的石英丝具有高容量的特点，所以是光纤的首选材料。而其他金属材料虽然具有较强的导电性，但是其容量却远远不及石英丝，且在实践中我们发现，金属材料还有一个非常大的缺点就是容易被腐蚀，这在很大程度上降低了其使用中的可靠性。如果必须采用金属导线的话，则需要配备中继器等辅助设备来帮助其功能更好的实现。
　　随着我国人们生活水平的提高，居民用电量的显著增加，对我国电网运行的提出了更高的要求，我们必须不断的研发和改进现有的电网系统技术，光纤通道的这种高容量的特性正符合现代电网通讯的要求。
　　1.4工作可靠
　　我们都知道，电力系统在运行的过程中会产生很大的电磁干扰，而这些干扰因素也是导致继电保护出现运行故障的最重要的原因之一，所以，如果能够克服或者减少电磁干扰，将会很大程度上提高继电保护装置运行的可靠性。除此之外，继电保护装置的运行过程中信号的传输还易受到各种极端天气的影响，严重的会导致信号衰弱至无法识别。而光纤通道技术的应用完全克服了上述缺点，首先，光纤通道受电磁波的影响很小，具有很强的运行的稳定性，其次，光纤通道的运行不易受到各种恶劣天气的影响，这两个特点使其具备了传统信号传输设备所无法比拟的工作可靠性。
　　所谓光纤保护，就是指基于光纤运行原理的各种系统保护装置，主要有光纤电流差动保护、光纤距离保护、光纤方向保护以及光纤命令传输等。在光纤技术引入到继电保护中后，以往的通道模式也随之发生变化。对于逻辑命令信号来说，其不对称性对于光纤信号传输的影响不大，即无论是光纤距离还是方向保护都不会受到信息不对称的干扰，可以正常的运行。而电流相量的相关信息的传递和接收则必须要通过光纤电流差动保护来实现，所以，对于电流相量进行控制时，要实现双向传输，否则就会导致制动误差。
　　值得注意的是，在使用辅助设备对光纤通道进行切换模式的转换时，应首先检查收发路由的接口是否吻合，其次在切换的过程中要始终保持二者的同步进行，以免发生通道警报。
　　2、光纤应用于继电保护的高压测量
　　TA、TV是测量继电保护装置的电流、电压的首选装备，在光纤通道中也不例外，但是与以往的测量不同的是，可以采用两种方式进行改造：其中一种简单方法是用光纤将TA、TV与保护装置联接起来，这种测没方法能够避免强电磁干扰对测量信号的影响，提高测量精度和设备的安全性。另一种方法时应用光纤变流器取代电磁式的TA、TV。这种测量无饱和现象，可以准确地反映故障情况下的电流、电压量。应用于计算机保护更为有利，可以把经光纤变流器测量后的数字量直接输入计算机保护，而不用进行A/D和D/A变换，将会大大提高动作时间和计算精度。
　　3、光纤作为继电保护的信号通道
　　在信号的远距离传输中，如果利用光纤作为信号传递的介质，那么在整条传输线路中每到一定的间隔必须设置一个中继器，也就是常说的光-电-光中继器。继电保护中光纤作为信号传送的通道，在很多方面都被广泛的采用，主要表现在以下几个方面：
　　1）电流纵差保护中的导引线；
　　2）继电保护装置的联络线
　　高频保护中对控制室以及载波机的保护往往用到光纤作为联络线。除此之外，光纤还作为微波保护中发射塔和保护装置之间的联络线；
　　3）变电站或控制室内的继电保护信号传输线
　　光纤在对计算机多机进行保护的时候，连接微机之间以及各种测量或者其他终端设备，从而保证这些数据之间的数据传输。
　　在继电保护通道中以光纤作为传输介质具有十分明显的优势，可以最大限度的避免外部环境对于通道的干扰，从而保证信号传输的通畅、精确。特别是应用于短线电流纵差保护，对由于感应电压或故障电流大而引起的过电压造成对通道和设备的危害是一个最有效的解决方法。因此，研究光纤通信在继电保护中的应用，国内外的研究方向首先是针对短线纵差保护。另外，在短线上应用光纤纵差保护避免了距离保护由于距离短存在的超范围误动和弧光电阻造成的拒动问题。
　　4、光纤通信系统的复用在继电保护中的应用
　　对于短线电流纵差保护中的光纤通道，应该研究和应用信号各路传输的复用技术，传输各相电流及其他保护信号，做到分相传输、分相比较、分相眺闸，使继电保护性能得到提高。随着光纤在电力通信中的推广运用，使继电保护应用光纤以数字或模拟形式传输多路电流、电压信号，并在较长输电线路上采用分相电流纵差保护成为可能，而电流差动保护原理的优越性能更非其他原理所能比拟。
　　5、结论
　　综上所述，光纤通信与其他介质为基础的通信相比具有十分明显的优点，第一，对来自外部环境的各种干扰几乎可以无视。第二，具有很大的容量。以上两个优势使得光纤在继电保护中的应用具有更高的可靠性和安全性，从而对保证整个电力系统的安全稳定的运行具有十分重要的意义。
　　参考文献
　　[1]徐驰.继电保护设备管理信息系统的开发与应用[J].电力系统自动化,2004(12).