淺談繼電保護光纖通道與保護

  電網(wǎng)多次發(fā)生因普纜遭外破造成多套保護同時停運，嚴(yán)重的造成多條線路兩套主保護通道同時中斷導(dǎo)致線路停運，為提高繼電保護設(shè)備運行可靠性，調(diào)度信息通信中心要加強繼電保護光纖通道運行維護工作，對電網(wǎng)220KV線路光纖繼電保護通道進行隱患排查工作。對繼電保護主備的通道不同類型進行相關(guān)的統(tǒng)計，對照通道的參數(shù)即：首先對高頻保護的頻率、其次對光纖保護的光纜纖芯、2M端口、線路長度、保護設(shè)備的型號、廠家、通道路由方式進行統(tǒng)計。按照《電網(wǎng)繼電保護復(fù)用通道技術(shù)及管理規(guī)定》對繼電保護通道配置是否符合保護專業(yè)要求，承載同一條線路的兩套繼電保護通道的光纖設(shè)備、電源設(shè)備是否雙配置并滿足相互獨立的要求進行復(fù)核。對承載繼電保護電路的光纜路由是否安全、保護設(shè)備和通道標(biāo)識是否進行特殊標(biāo)志進行檢查。目前，調(diào)度信息通信中心已完成隱患排查工作，查出隱患兩條，上報省信通中心協(xié)助解決。此項工作的開展，將提高電網(wǎng)繼電保護復(fù)用通道的運行管理，促進繼電保護安全和復(fù)用通道的穩(wěn)定運行。在制訂保護光纖化改造方案的時候，要考慮到檢修、調(diào)度及運行單位密切配合的問題，而對于電網(wǎng)線路保護通道的全光纖化改造工作可以徹底解決線路保護高頻每天進行通道檢測的問題，降低了運行維護成本，為加快智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

一、繼電保護裝置與光纖電力互感器的接口

對帶光纖接口的保護裝置來說，它的采樣值輸入設(shè)備為裝置外部的數(shù)字式輸出的電子式光纖電力互感器。各個光纖電力互感器將數(shù)字式采樣值數(shù)據(jù)經(jīng)由一次轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成合適在傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?，并通過傳輸系統(tǒng)將這些信號傳輸至二次部分，二次部分中的二次轉(zhuǎn)換器接收這些信號后，將其轉(zhuǎn)換為測量儀器、控制裝置等設(shè)備所用到的信號形式，并將其傳送至信息合并單元。信息合并單元將各路二次轉(zhuǎn)換器傳送進來的數(shù)據(jù)進行匯總后作同步處理，再將這些數(shù)據(jù)打包校驗，發(fā)送出去。保護裝置*后通過光纖接口接收前端信息合并單元傳送過來的數(shù)字式電量采樣值。繼電保護裝置作為變電站自動化系統(tǒng)的一部分，與系統(tǒng)中的其它智能電子裝置存在著高效通訊的要求。目前為止，由許多制造廠開發(fā)的特定的專用通訊規(guī)約已經(jīng)得到應(yīng)用，但是當(dāng)采用不同制造廠的智能電子裝置時要求復(fù)雜的、高費用的規(guī)約轉(zhuǎn)換。而工業(yè)的經(jīng)驗已經(jīng)表明了這種需要，允許不同制造廠的裝置具有互操作性，互操作性是指能夠工作在同一個網(wǎng)絡(luò)上或者通訊通路上共享信息和命令的能力。這里還有智能電子設(shè)備的互換性，它是指一個制造廠的裝置可以用另一個制造廠的裝置代替而不造成改變系統(tǒng)中其他元件?；ゲ僮餍允请娏?、設(shè)備制造廠和標(biāo)準(zhǔn)化組織的共同目標(biāo)。而變電站自動化通訊標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的目的就在于解決智能電子設(shè)備之間這種高效通信的要求。在IEC61850中，電站在功能上分為三層：變電站(**層)，間隔層(**層)和過程層(第0層)。IEC61850中的第九部分詳細(xì)地定義了間隔層和過程層之間特定通訊服務(wù)的映射。這個部分詳細(xì)說明了一個串行單向多支路點對點連接的映射。它在變電站中主要應(yīng)用于電流電壓傳感器與間隔層設(shè)備(如保護裝置、測量儀器等控制設(shè)備)之間的連接。按照IEC61850－9中的建議，光纖數(shù)字化保護裝置與前端的信息合并單元采用IEEE802．3以太網(wǎng)協(xié)議傳輸采樣值數(shù)據(jù)，其傳輸媒介為多膜光纖。在這里保護裝置只是通過光纖接口單向接收采樣數(shù)據(jù)，因此在光纖通道上不會出現(xiàn)信道沖突的問題，有力地保證了傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)應(yīng)用層的標(biāo)示格式采用與IEC61850－9－1相一致的格式，它允許測量值超過正常值的10000倍而不會發(fā)生溢出。

二、TX5115繼電保護光纖通道測試儀

適用于無交流供電條件的測試；集成了光繼電保護通道多種常用的測試儀功能：多波長光功率計、雙波長單模光源、數(shù)字預(yù)置可變光衰減器、光電話和2M接口誤碼測試儀。

主要技術(shù)指標(biāo)及功能：光功率計，工作波長：850nm、1300nm、1310nm、1550nm；測量范圍： -50.00dBm～+3.00dBm(850nm1300nm)；-50.00dBm～+20.00dBm(1310nm、1550nm)。顯示分辨率：0.01dB；基本測量誤差：優(yōu)于±0.2dB；具備已調(diào)低頻方波的解調(diào)和識別功能：和本機光源的低頻輸出調(diào)制功能配合使用，實現(xiàn)對纖和波長識別功能。

解調(diào)靈敏度：優(yōu)于-50dBm；可識別的已調(diào)低頻方波頻率：0.27kHz、0.33kHz、1.00kHz或2.00kHz。具備相對功率電平測試功能：和本機光源配合使用，實現(xiàn)對損耗或衰減的測量，根據(jù)光纖的衰減系數(shù)，可對光纖的長度進行估算。具備衰減校準(zhǔn)功能:當(dāng)外置固定衰減量的光衰減器時，和本機光源配合使用進行衰減校準(zhǔn)，使光功率計的顯示值為當(dāng)前功率實測值，無需衰減量折算。光源工作波長：1310nm、1550nm；輸出功率：連續(xù)波輸出：典型值0dBm；低頻方波調(diào)制輸出：典型值-3dBm。長時穩(wěn)定度：優(yōu)于±0.01dB/1h低頻方波調(diào)制頻率：270Hz、330Hz、1kHz、2kHz?？勺児馑p器采用鍵盤數(shù)字預(yù)置方式進行衰減量調(diào)節(jié)。工作波長：1310nm、1550nm；衰減范圍：15dB～40dB；顯示分辨率：0.1dB。2M接口誤碼儀信號速率：2048kbit/s±50ppm；工作模式：非成幀、成幀(PCM30、PCM30C 、PCM31、PCM31C)；接口編碼：HDB3、AMI；負(fù)載阻抗：輸出阻抗：不平衡75Ω、平衡120Ω；輸入阻抗：不平衡75Ω、不平衡高阻，平衡120Ω、平衡高阻。收發(fā)時鐘：內(nèi)部時鐘；測試圖案：偽隨機碼(223-1、215-1、211-1、29-1、23-1)或八位人工碼；插入誤碼：關(guān)、1bit、1×10-3、1×10-4；、1×10-5、1×10-6；*大連續(xù)測試時間:999小時；比特誤碼率顯示范圍：1.0～1.0×10-14。提供對測量輸入通道0dB、+6dB的輸入增益設(shè)置:當(dāng)被測設(shè)備2M電接口輸出信號的幅度出現(xiàn)衰減并有可能影響正常測試時，可預(yù)置測量輸入通道的增益為+6dB，以滿足正常測試要求。提供對測量輸出通道0dB、-6dB的輸出衰減設(shè)置：以檢驗被測設(shè)備2M電接口的輸入信號端對輸入信號幅度的適應(yīng)要求。特色功能：光電話選購光電話適配器時，可在一根單模光纖上實現(xiàn)雙工電話功能。工作波長：1310nm、1550nm；動態(tài)范圍：35dB。綜合測試功能具備測試操作簡單的光通信設(shè)備的發(fā)射功率和接收靈敏度綜合測試功能。工作波長：1310nm、1550nm；發(fā)射功率測試范圍：-20dBm～+20dBm；接收靈敏度測試范圍：-15dBm～-50dBm。

三、光纖通道交換機的技術(shù)

核心級交換機一般位于大型SAN的中心，使若干邊緣交換機相互連接，形成一個具有上百個端口的SAN網(wǎng)絡(luò)。核心交換機也可以用作單獨的交換機或者邊緣交換機，但是它增強的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)使它在核心存儲環(huán)境下工作的更好。核心交換機的其他功能還包括：支持光纖以外的協(xié)議、支持2Gbps光纖通道、**光纖服務(wù)。核心級光纖交換機通常提供很多端口，從64口到128個端口到更多。它使用非常寬的內(nèi)部連接，以*大的帶寬路由數(shù)據(jù)幀。使用這些交換機的目的是為了建立覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)和提供更大的帶寬，它們被設(shè)計成為在多端口間以盡可能快的速度用*短的延遲路由幀信號。

結(jié)束語

基于光纖通信具有通信容量大、抗干擾、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，把繼電保護通道光纖化改造作為加快電網(wǎng)發(fā)展的首要工作。在制訂保護光纖化改造方案的時候，要考慮到檢修、調(diào)度及運行單位密切配合的問題，而對于電網(wǎng)線路保護通道的全光纖化改造工作可以徹底解決線路保護高頻每天進行通道檢測的問題，降低了運行維護成本，為加快智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。