1、 附件 1：外文资料翻译译文 光纤通信在配电网自动化上的应用 1 前言 广泛分布的电话主导着通讯网络的第一个阶段并贯通了 90 多年。但是，电报领先于电话 30 多年，打字机领先于电话半个世纪。 1844 年，电报的发明者，塞缪尔 -莫尔斯从华盛顿发送第一条电报给他在马里兰 -巴尔的摩的同事 韦尔。 1876 年，贝尔发明电话，之后不久，人们就意识到有线电话必须集中到一个中心点上，电话到电话的链接才能建立起来。这些点是手动开关板，有值班操作员控制。之后引进了机电开关，在 1889 年，第一个双端可动的步进交换机产生。 第二 次世界大战之后，整个长途网络自动化后，自动电话进入了黄金期。晶体管的发
2、明推动了电子在交换系统中的运用，带来了 20 实际 50 年代后期第一代电子交换机的发展。电子交换机使设计和建成的交换机拥有更大的容量。 通讯网络的第二个阶段发生在 20 世纪 60 年代，包含三个主要的里程碑：软件，数字交换，和卫星的发射部署。 通信网络的第三个阶段发生在上世纪 70 年代，以数据网络和分组交换技术的引进为特征。为了实现电脑与分组交换网络的兼容性， 1976 年，国际电报电话咨询委员会建立了一个世界标准的协议，称为 X.25。这个阶段的通讯网络以 局域网的引进和推广为特征。 1959 年，光纤的产生在光通信领域带来了跨越式的技术发展。康宁光纤实验室发布第一个低能耗光纤，可以实
3、现 20Db/km 损耗。 通讯网络的第四个阶段开始在上世纪 80 年代，以综合业务数字网和移动通信的运用为特征。 随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。在近几年国家加大了对城网和农网的改 造，国内各大供电局对配电网自动化的投入也在加大。在配网自动化实现的 过程中，我们发现通信问题是一个难点问题。在此，仅就光纤通信在配网自动化方面的应用谈一点认识和体会。 2 配电网自动化对通信的要求 同调度 SCADA 系统一样，配电自动化系统也需要一个有效的通信网，同时他
4、有自己的特点：终端数量极多。配网系统拥有众多的开闭所、配电变压器、柱上断路器，要对这些设备进行监控就需要许多 FTU 和 TTU，同时这些 FTU 随配电设备安装，地域分布广，通讯节点分散。 配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求： (1)可靠性： 配网系统的通信设备有很多暴露 在室外，环境恶劣，因此必须能够抵御高温、低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时，尽量避免各种电磁干扰，保证长期稳定可靠地工作，并要求在线路停电时，通信系统仍能正常工作。 (2)经济性： 考虑到配电网系统的总体经济效益，通信系统的投资不应过大，力争充分利用现有的主网通信资
5、源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。 (3)寻址量大： 通信系统不仅要考虑目前及未来的数据传输的需要，还要考虑系统升级的要求。 (4)双向通信： 配网自动化要实现遥测、遥信、遥控功能，就必须要求具有双向通信能 力。 (5)容易操作和免维护。 根据以上的要求，伴随着光纤价格的下降，目前，光纤通信正广泛地应用于电力系统。 3 光纤通信 自激光器和低损耗光纤问世以来，光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起，并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质，以光为载波信号传递信息的通信系统，应用的光波波长为 1.0 1.m 靘，整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤 (
6、SMF)、多模光纤 (MMF)、长波长低射散光纤 (LMF)、保偏光纤 (PMF)及塑料光纤 (POF)等很多种；常用的为单模和多模 光纤，多模光纤就是传输多个光波模式，而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长，目前一般地，光信号在多模光纤内可传 6km 左右，在单模光纤内可传 30km。因此，单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 光纤 MODEM 可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤 MODEM 一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到 2Mbps 或更高，配网常用的通
7、信速率一般为同步 N64K 或异步 19200bps 以下。故足以 满足配网通信的需要 。 另外，还有一种光纤 MODEM 具 有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。 使通信不受影响，同时向主站发出相应的告警及定位信号，使维修人员及时修复故障段光缆。 4 光纤通信的特点 光纤通信具有通信容量大，衰减小，不怕雷击，抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点，不过投资费用相对较高，尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设，施工费用将更大。 5 光纤通信在配电网上的实现方案 光纤通信的组网方式非常灵活，可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分 支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。 根据配电自动化系统的特点，光纤网通常需组成环型网，并与计算机局域网连接，实现数据共享。 实际工程设计中，充分考虑到电力通信专网拓扑结构的复杂性， SDH 传输系统可以采用多达 126 个 E1(2M 口 )全交叉连接和双主光环 +多光分支的设计思想。基本构架为 1 3 个 SDH STM-1 双纤自愈环相交或相切，而且在需要时，可通过更
