（国网遂宁供电公司四川遂宁629200）
摘要：本文结合某地区220kV输电线路通过对光纤通信传输网络传输继电保护信号的利用，对保护通道传输方式以及出现的延时等情况和原因进行分析，总结有效传输通道配置的可靠性。
关键词：继电保护信号；光纤通信；网络传输
当前，我国220kV或以上的电压输电线路都需要进行双重主保护配置，在此规程的保护下，电力通信网的发展以及通信网传输的运行维护已经成为了重要课题。本文结合笔者多年的工作实践经验对相关问题进行研究与探讨。
1.光纤保护的方法与特点
当前，我国各个地区普遍利用光纤，根据相关原理对已经投入运行的光纤必须做好保护工作，而以原理划分主要有光纤闭锁式、允许式纵联保护以及光纤电流差动保护。首先是光纤闭锁式、允许式纵联保护，通过对电力线载波、光纤、专用引导线或是微波等通信通道的利用，对信息快速传输进行保护。这种方式在当前的高频闭锁式、允许式纵联保护基础上形成，利用光纤通道的稳定性取代过去使用的高频通道，进而提高可靠性，实现保护目的。光纤闭锁保护鉴频信号还有监视光纤保护通道的作用，这就完全取代过去人工值班进行保护和信号交换的模式，也很大程度上提高了可靠性与灵敏性，并且因为光纤闭锁式、允许式纵联保护从原理方面看还和高频保护有一定的相似性，所以在敷设光纤通道以后，更换光发讯号就能与高频保护进行连接，于是又具备了改造方便的特点和优势。光纤闭锁式和光纤电流纵差保护相比，可以免受电流负荷影响，不会因为线路的分布而导致电容电流受到影响。比如某地区存在电网输电线路负荷过重、线路较长的问题，那么就可以采用这种方式对高频保护进行替换解决问题[1]。其次是光纤电流差动保护，是通过对通信通道之间传输被保护线路各侧矢量的利用，再根据本侧与其他侧电流数据计算出整个过程中的电流差值，进行区内外的保护操作。这种方式的基础为电流差动保护，原理是克希霍夫基本电流定律，以一种理想化的方式实现单元化与简单化的保护，确保其运行的方式不会受到影响，再因两侧保护装置不相连，运行的可靠性又大大提高。当前，电流差动保护成为系统主变压器、母线和线路保护的主要工具，其具备的高灵敏度、简捷迅速、非全相运行以及更能适应电力系统震荡的优势成为了其他形式无法比拟的方式。不但很好地集成了电流差动保护的优点，还以稳定可靠性确保传送电流的相位和幅值能正确传递。但这种方式当前也面临了一些技术问题，比如误码校验和时间同步。时间同步的问题紧密联系光纤电流差动保护的运行，而当下采用更多是“主—主”方法来实现时间同步，另外因为光纤采用的数字通道较为统一，那么电流差动保护通道的幅值、时间信号同步等问题又面临资源紧张以及数据误码校验位不能过长的问题，这就对误码校验的精准度有很大的影响。为了解决这个问题可采用2M数字接口光纤电流差动保护[2]。
2.光纤保护通道配置方案研究
在引入的某地区实例中采用的电网光纤保护有专用光纤芯保护以及复用光纤通道保护。其中，专用光纤芯是在40km的短距离线路中进行，通过对专用光纤传送保护信号的应用，能够实现64k保护信号的直接调制于半导体激光器或是发光二极管输出线路中，再将其发送到对端。应用这种方法很好地减少了传输的环节，系统的构成也相对简单，传输通道组成为保护装置接口以及二芯光纤，通道时延在1ms以内，根据站点的直通光缆有一定可靠性，但如果出现中断情况那么全部的信号都会中断，且没有传输路由可替代，所以利用率不高。
而复用光纤对应的是长距离的线路，通过对光纤通道传送保护信号的利用，对64k保护信号进行直接调制到发光二极管或是半导体激光器输出回路，再将其发送到站内的通信接口柜，接口2M转接到通信光端机，通过光纤通信网进行传输，于是发送到对端。这就很大程度提高了光纤芯的利用率，同时也保障不会增加成本，而且还有可能降低。尽管中间需要进行的环节较多，但其具备了很大的传输量，可靠性明显更强，还有一定的抗干扰能力和自愈保护能力，所以在很多条件下传输可靠性都比专用光纤芯更高。
3.继电保护装置接口
线路两侧差动保护之间交换电流数据是数字差动的关键，保护装置中数据通过高速数据通道以及同步通信的方式实现，对应的传输速率则要结合差动保护的数据信息，可以复接PCM微波、PCM光纤通信的数字通信设备接口，达到远距离传输的目的。上述的两种方式与设备无论使用哪一种，保护装置通信入口都采用光纤传输方式。
从原理上看，数字差动保护功能通过差动保护电流的传送以及开关量信息的控制，通过串行通信控制器接收或发送NRZI码，转变为接口线路码型，后再由光纤通道进行传输[3]。
4.光纤保护通道时间同步与传输时延
4.1时间同步
这要满足数据通道收到发送数据同步复接的要求，确保两端的保护装置都能实现同步的目标，否则就会因为不同步而出现滑码的情况。保护装置实际上就是CRC校验码的一种警告，尤其是在一些特定的保护装置中，接口没有要求的情况下时间必须为同步进行，否则就会出现计算错误影响差流的计算。因为保护装置采用同步数据通信形式，那么还会存在同步时间提取的问题，如果通道采用的是专用纤芯方法，那么线路两侧保护装置就是内时钟，在工作上表现为“主—主”方式，发送内部时钟时，接收时钟的对应数据就可以直接从数据码流中进行提取。
4.2传输时延
这是数字信号传输的群时延，也就是数字信号以群速通过一个数字连接需要的时间。很多数字信号在对时延进行处理时影响各不相同，比如继电保护信号，尤其是快速动作保护装置，那么对传输时延就有非常严格的要求。必须注意的是通信连接过程中产生时延环节的问题，如传输系统时延、网络节点与其他数字设备时延等，可以通过计算光信号在光纤中传输时延的大致数据再考虑再生器与复用器时延情况。通常情况下，电流差动保护要求通道引起传输时延在16ms以内，如果是高频距离则不能超过40ms。
5.结束语
综上所述，当前工作形势下传输机电保护信号与传输通道的要求越来越高，工作人员应该积极利用现有的通信资源，尽可能采用最安全和可靠的方式保护信号传输，及时解决存在的问题和故障，带来更多的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]叶翔.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备，2016，11（7）：27-29.
[2]蒋体浩.一种继电保护装置与通信设备光接口互联技术的实践应用[J].电子世界，2016，12（20）：168-169.
[3]王湛雄.探讨光线通信在电力系统继电保护中的应用[J].通讯世界，2016，11（22）：61-63.