隨著電力通信系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，系統(tǒng)的安全問題越來越引人關(guān)注，本文主要分析了電力通信系統(tǒng)中常見的故障，并提出相應(yīng)的安全評估方法。

　　《華北電力學(xué)院學(xué)報》是由華北電力大學(xué)主辦的自然科學(xué)學(xué)術(shù)性期刊，國內(nèi)外公開發(fā)行，季初月出版。本刊以馬列主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，以促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展、培育科技人才和為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)為宗旨，主要報道有關(guān)火力發(fā)電、供電及管理方面的最新研究成果，介紹國內(nèi)外電力科技發(fā)展動態(tài)，內(nèi)容包括：發(fā)電廠設(shè)備的運行與控制、電力系統(tǒng)自動化、繼電保護(hù)、節(jié)能技術(shù)等。本刊立足本學(xué)校，面向全社會，作者和讀者群體由與上述專業(yè)有關(guān)的教學(xué)、科研、生產(chǎn)等領(lǐng)域的從業(yè)人員組成。對國家、省(部)級自然科學(xué)基金資助項目、重點攻關(guān)項目的論文優(yōu)先刊登。

　　針對電力通信光纖線路容易發(fā)生故障的現(xiàn)狀，文章詳細(xì)分析了光纖通信線路的安全性評估方法，介紹了電力通信光纖線路的安全影響因素，在此基礎(chǔ)上從電力光纖線路常見的故障測試角度分析了其安全性評估的意義，并對比傳統(tǒng)的安全評估方法探討了基于故障樹分析方法的評估方法，有針對性的給出了若干具體的電力光纖通信線路安全評估的完善措施和應(yīng)用方法，對于進(jìn)一步提高電力光纖通信線路的安全評估水平和故障診斷水平具有較好的借鑒指向意義。

　　一、概述

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈之一，而電力通信系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定工作有著非常重要的影響。目前應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的電力通信系統(tǒng)主要包含載波通信、微波通信、衛(wèi)星通信、移動通信和光纖通信等幾種方式，其中光纖通信由于低廉的成本、穩(wěn)定可靠的通信質(zhì)量而受到廣大用戶的熱捧。但是另一方面，光纖通信的質(zhì)量直接決定了電力系統(tǒng)的工作可靠性，因此，必須要對電力系統(tǒng)中的光纖通信系統(tǒng)進(jìn)行研究。

　　本論文主要結(jié)合電力光纖通信線路的安全性進(jìn)行分析研究，以期能夠從中找到電力系統(tǒng)光纖通信線路的安全性評估方式與方法，從而能夠為進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)中的光纖通信線路穩(wěn)定性和可靠性提供技術(shù)基礎(chǔ)，并以此和廣大同行分享。

　　二、電力光纖通信線路安全性

　　電力通信專網(wǎng)最重要的特點就是可靠性和實時性，一旦發(fā)生故障所引發(fā)的不僅是經(jīng)濟(jì)上的損失，更重要的是對電網(wǎng)安全產(chǎn)生了潛在的威脅，直接影響著電網(wǎng)運行的安危，造成的影響和損失將十分巨大。所以，加強對電力通信網(wǎng)的安全性評估研究是一項非常迫切的任務(wù)，對于進(jìn)一步提高電網(wǎng)運營效率，對于電力市場改革的成功與否，對于發(fā)揮國家電網(wǎng)公司在資源優(yōu)化配置和電力市場建設(shè)方面，具有十分重要的意義。因此，電力光纖線纜應(yīng)該盡量避免發(fā)生故障，這就要求盡可能提高光纖通信線路的安全性。

　　一般說來，電力通信光纖的安全性主要是指光纖在工作過程中發(fā)生故障、損毀的概率，假如說電力光纖信號傳輸質(zhì)量好、發(fā)生故障損毀的概率低，那么就可以理解為光纖安全性好。通常來說，對于電力系統(tǒng)的通信光纖，其工作故障通�？梢苑譃橥庠谝蛩睾蛢�(nèi)在因素兩大類，下面逐一分析說明。

　　(一)外在因素

　　外在因素主要是指一些不可抗拒的因素所造成的光纖傳輸?shù)墓收吓c損壞，例如雷擊、地震、火災(zāi)等等，這些自然災(zāi)害屬于不可控因素;當(dāng)然，也有一些可控的但是不可抗拒的因素也會導(dǎo)致光纖傳輸?shù)陌c瘓，例如灰塵或者濕氣過大，也會給電力通信網(wǎng)絡(luò)帶來安全隱患。

　　(二)內(nèi)在因素

　　對于光纖傳輸線路的內(nèi)在因素而言，主要是指對光纖線路的維護(hù)管理，以及對光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的管理等，這些是由于人為的操作或者管理而給光纖通信線路帶來故障隱患，因此，在對光纖通信線路進(jìn)行日常維護(hù)過程中，應(yīng)該加強對網(wǎng)絡(luò)擁塞及光纖通信線路故障的排查，提高光纖通信線路的通暢性與安全性。

　　三、電力光纖通信線路安全性維護(hù)探討

　　(一)電力光纖通信常見故障測試分析

　　對于電力光纖通信線路而言，其線路安全性是與故障成反比的，因此，要保障電力通信光纖的安全穩(wěn)定可靠工作，就必須對電力通信光纖進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，對常見的故障進(jìn)行排除，以提高電力通信光纖的安全性。由于電力通信光纖電纜是特種光纖線纜，不同于一般的光學(xué)電纜，因此對于電力通信光纖線路的故障診斷，必須要借助于專業(yè)的光纖故障診斷設(shè)備進(jìn)行安全性分析和測試。下面對電力通信光纖常見的故障測試手段與方法進(jìn)行分析，以提高電力通信光纖工作的安全性。

　　對電力通信光纖的安全性故障測試，與傳統(tǒng)光纜測試不同，其不同之處在于PON光纜網(wǎng)絡(luò)是一點對多點的通信連接，由于引入大分光比的分光器，分光器后面會有多條光纜，從而帶來測試的復(fù)雜性。由于PON網(wǎng)絡(luò)涉及分光器和后面大量的光纜，不適宜采用備纖測試，只能采用波分復(fù)用技術(shù)。加入波分設(shè)備 (WDM)，利用與PON業(yè)務(wù)波長不同的1650nm波長進(jìn)行測試，在接收端使用濾波器把測試波長濾除，消除測試光對 ONU(OpticalNetworkUnit)的影響。測試時1650nm測試光和業(yè)務(wù)光通過合波后經(jīng)過 OLT(OpticalLineTerminal)側(cè)光纜，到分光器件，再分到每個ONU段光纜。測試光在OLT至分光器段的光反射是單條光纜的反射信號，而分光器至ONU是將所有ONU光纜上的1650nm反射光傳送回來，經(jīng)過分光器聚合疊加后的反射信號送至OTDR進(jìn)行分析，每段光纜的特征信號是疊加總信號中，加上測試光經(jīng)過分光器衰減后信號本身損耗較大，反射的信號也不強。為此加入特別設(shè)計的強反射器單元，以增加每段ONU光纜在最末端的反射光能量。除增強ONU末端光纜強反射外，監(jiān)測站(RTU)采用針對PON的OT-DR測試信號分析算法，以及配置專用的OTDR模塊，能分辨出長度差異在2m 內(nèi)的多條ONU光纜特征。即使采用1︰64分光器，每段ONU光纜的末端反射信號都能被分辨出來。當(dāng)其中一個ONU光纜中斷，相應(yīng)的強反射峰會消失，借助這個強反射峰的消失，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷出對應(yīng)光纜產(chǎn)生中斷故障。在線方式充分利用現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的分光器件和在用纖芯，不需要額外占用纖芯、安裝分光器和進(jìn)行工程跳纖，能保證100%測試出電力通信光纖中的纖芯情況，且不影響現(xiàn)有的電力通信業(yè)務(wù)。

　　(二)電力光纖通信線路的安全性評價及應(yīng)用措施

　　1.進(jìn)一步完善電力通信光纖線路安全性評估方法。過去對于電力通信光纖的安全性評估方法，主要是采用安全檢查表法、專家評議法、預(yù)先危險分析法、故障假設(shè)分析法等幾種傳統(tǒng)的安全評估方法，這些方法在實際操作起來工作量大，且評估結(jié)構(gòu)的可信性受操作人員的知識水平和經(jīng)驗影響，尤其是像專家評議法這樣的評估方法，完全取決于專家的個人經(jīng)驗和專業(yè)知識，可信性無法得到保證。

　　借鑒國外的經(jīng)驗，這里提出以故障樹分析法作為電力通信光纖安全評估的方法。故障樹分析法(FaultTreeAnalysis，縮寫FTA)采用邏輯方法，將事故因果關(guān)系形象的描述為一種有方向的“樹”：把系統(tǒng)可能發(fā)生或已發(fā)生的事故(稱為頂事件)作為分析起點，將導(dǎo)致事故原因的事件按因果邏輯關(guān)系逐層列出，用樹性圖表示出來，構(gòu)成一種邏輯模型，然后定性或定量的分析事件發(fā)生的各種可能途徑及發(fā)生的概率，找出避免事故發(fā)生的各種方案并優(yōu)選出最佳安全對策。FTA法形象、清晰，邏輯性強，它能對電力通信系統(tǒng)的光纖危險性進(jìn)行識別評價，既適用于定性分析，又能進(jìn)行定量分析。

　　在利用故障樹分析法對電力通信光纖線路進(jìn)行安全性評估時，具體操作步驟如下：

　　(1)首先要詳細(xì)了解要分析的對象，包括光纖常見的故障類型，故障原因，環(huán)境狀況及控制系統(tǒng)和安全裝置等。

　　(2)通過實驗分析、事故分析以及故障類型和影響分析確定頂上事件，明確光纖系統(tǒng)的邊界、分析深度、初始條件、前提條件和不考慮條件。

　　(3)確定光纖系統(tǒng)事故發(fā)生概率、事故損失的安全目標(biāo)值。

　　(4)調(diào)查原因事件，也就是找出系統(tǒng)的所有潛在危險因素的薄弱環(huán)節(jié)，包括光纖線路的硬件故障、軟件故障、人為差錯及環(huán)境因素。

　　(5)確定不予考慮的事件，尋找故障樹的頂事件，確定定量分析的深度，并編制事故樹。

　　(6)當(dāng)事故發(fā)生概率超過預(yù)定目標(biāo)值時，通過重要度分析確定采取對策措施的重點和先后順序，找出消除故障的措施方法，從而得出光纖線路安全性分析、評價的結(jié)論。

　　2.進(jìn)一步提升電力通信光纖線路安全性的幾點建議。

　　(1)制定定期維護(hù)和狀態(tài)檢修機制。由于電力通信光纖線路結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，因此對于電力光纖的維護(hù)，不能采用故障維修的模式，這樣會大大減少設(shè)備的光纖壽命，可以借鑒大型生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)模式，采用定位維護(hù)和狀態(tài)檢修相結(jié)合的方式。定期對電力通信光纖進(jìn)行維護(hù)，根據(jù)定期維護(hù)的檢測結(jié)果對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行診斷，對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修，從而可以將設(shè)備故障消滅在萌芽中，提高電力通信光纖的安全性和可靠性。

　　(2)定期進(jìn)行性能測試。正如上文分析的那樣，可以定期對電力通信光纖進(jìn)行性能測試，選取幾個合理的性能指標(biāo)，通過觀測和記錄性能指標(biāo)來對光纖進(jìn)行安全性的評估，從而為故障診斷提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

　　(3)加快人才隊伍建設(shè)。電力通信光纖是一個新發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，其安全性運行維護(hù)需要專業(yè)的技術(shù)隊伍，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)人員未必能夠適應(yīng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)，因此需要加快人才隊伍的建設(shè)，構(gòu)建一支專業(yè)的電力通信光纖的安全維護(hù)隊伍，從而提高光纖運行的可靠性和安全性。

　　四、結(jié)語

　　電力通信網(wǎng)絡(luò)的安全性逐漸被提上了舉足輕重的地位，其安全穩(wěn)定運行對于整個電力系統(tǒng)的工作都有著非常重要的影響。本論文就重點結(jié)合電力光纖通信線路的安全性，對電力光纖線纜的故障診斷、測試及安全性維護(hù)做了全面的分析討論，對于提高電力通信光纖電纜的故障診斷水平和安全性維護(hù)應(yīng)用水平具有較好的理論指向和實踐應(yīng)用的意義，因而是值得推廣應(yīng)用的。

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文章TAG標(biāo)簽：電力安全論文

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