光纤复合低压电缆(OPLC)和光纤复合相线(OPPC)故障诊断与在线监测系统研究

【引言】近年来，伴随我国经济的快速增长、电网的迅速发展以及电网智能化的推进，以光纤通信为主的高速信息传输通道已经形成，但这也导致了电力通信网规模的不断扩大，网络结构的日趋复杂，电力通信基础资源不能得到有效利用，严重制约了智能配用电的发展[1]。电力光纤入户的建设将是我公司建设智能电网，充分利用自身综合实力和成本优势，开拓新的业务增长点的必然趋势。稳定高效的传输网络是电力系统安全生产和可靠运行的重要保障。对于骨干通信网络，利用OTDR 测试光路断点距离较为方便[5]，但对于由OPPC（Optical Phase Conductor）和OPLC（Optical Fiber Composite Low-voltage Cable）构成的复杂的传输网络，如何同时在线监测传输电缆温度、运行安全状态以及PFTTH 光缆传输性能，及时报警，发现故障并准确定位，缩修复时间，会直接影响到电力系统的安全稳定运行。在实际的PFTTH（Power Fiber to the Home）网络光缆故障处理中，传统的OTDR 无法满足接入网多支路[6]、单向高损耗的实时在线监测的要求，常常出现因无法迅速准确地找到故障点位置而延误事故处理，导致损失增加的情况。只有充分结合OTDR技术、分布式光纤温度监测技术（DTS）[3]、波分复用技术（WDM）及高级网络管理技术构建先进的光纤在线监测及故障诊断系统，才能够充分满足OPPC 和OPLC 传输网络配用电及光纤通信传输性能分析和管理的要求，切实实现对传输网络资源的综合管理。本文提出一种将无源光网络PON 和光时域反射技术OTDR相结合的故障点定位技术；研究OPPC/OPLC配用电缆温度异常及异常点位置定位技术；研究基于OTDR、波分技术和PFTTH 管理平台下的OPPC、OPLC 配用电光纤在线监测系统。针对配用电光纤线路的运行维护提供了维护与监测平台。此外，为光纤传输网络的运行性能提供分析参考依据，对光纤传输网络中存在的隐患能够及时给出预警信号，避免通信线路故障的发生，使对线路的维护更加自动化、科学化、合理化。及时发现和定位潜在的温度异常点，实现电力电缆故障早期预警和报警，避免事故发生，为电力调度部门提供短期电网优化调度所需的安全指导信息。