[發明專利]一種電力光纖配電通信網的布置方法和監測裝置

有效

• 申請號: 201710597933.7
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107395269B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 呂立冬;孫曉艷;喻強;鄧輝;張增華;李炳林;劉川;姚繼明;鐘成;崔力民;郭經紅
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院;國網河北省電力公司;國家電網公司;國網新疆電力公司
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/079;H04B10/25;H04B10/2537
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種電力光纖配電通信網的布置方法和監測裝置，將光線路終端至光網絡終端的網絡拓撲簡化為通信節點以及光纖線路，得到電力光纖配電通信網建設完工后標記的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖；得到關于電力光纖配電通信網的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖；最后將關于電力光纖配電通信網的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖與電力光纖配電通信網建設完工后標記的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖進行對比，尋找可能缺失的頻譜并確定光纖斷點的地理信息。本發明將電力光纖配電通信網中每條光纖的特征加以區分，從而避免了傳統監測方案中瑞利散射信號疊加導致網絡中光纖路徑無法分離的問題。

技術領域

本發明涉及一種監測技術，具體涉及一種電力光纖配電通信網的布置方法和監測裝置。

背景技術

近幾年來，電力光纖配電通信網得到巨大發展，已經成為智能電網輸變電環節的重要部分。隨著供電可靠性要求的不斷提高，電網運營面臨巨大挑戰，客觀上要求對配電網絡運行狀況進行實時監測和遠方遙控。配電自動化系統的建設、運行，能有效減少故障處理時間，進一步提升生產運行精益化管理能力，提高供電服務水平。配電自動化的實現以配電系統信息化為基礎，需要借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方終端，并且將反映遠方設備運行狀況的數據信息收集到控制中心。因此，配電自動化通信系統是配網自動化系統中非常重要的環節,是配電網自動化的神經系統。

電力光纖配電通信網以電力無源光網絡為主，其分布的范圍非常廣泛，其分層分級的特點使得對配電通信網的監測變得極其困難。從光線路終端到光網絡終端，往往會經過多個分光器，從而使光信號的功率被削弱，這對監測設備的動態范圍提出了更高的要求。另外，從分光器分出的光纖線路的距離往往比較接近，這要求監測設備還需要有很高的空間分辨率。目前，對于電力光纖配電網的監測主要采用光時域反射儀，利用高動態范圍和高空間分辨率區分光纖線路中的細微差異。但是，這種監測手段還存在非常明顯的問題，光分路器分出的各條光纖反饋回來的都是瑞利散射信號，信號混疊在一起，極大地制約了對光纖線路事件的區分能力，特別是對于數十路或更多的分光光路出來的光纖線路反饋回的瑞利信號混疊，光時域反射儀測得的曲線基本失去光纖線路事件辨別能力。對于這些問題，申請號為200810154327.9的發明專利公開了一種基于無源光網絡系統的光纜監測系統，該光纜監測系統利用被動選路單元來實現對某條具體光纖路徑的監測，從而避免對全網的監測導致的瑞利散射信號疊加造成的問題，但是，在電力系統中，被動選路單元的引入，在監測時往往會造成被測的光纖路徑通信的中斷，這是不允許的。再者，申請號為201310224966.9的發明專利公開了基于光學標記法的PON線路故障監測方法及其裝置，根據各光纖支路上串接的光纖光柵到光分路器的距離各不相同，從激光光源發送的窄帶監測脈沖在各個光纖支路上傳輸的時間不同，從而將各光纖支路上的監測脈沖在時域上依次排列，最終實現對到達各支路的監測脈沖在時域上進行標記，以區分不同線路反饋信號，識別光纖路徑。但該發明專利提供的方法不適用于多層分光的無源光網絡監測。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種電力光纖配電通信網的布置方法和監測裝置，先通過將光線路終端至光網絡終端的網絡拓撲簡化為通信節點以及連接通信節點的光纖線路，然后根據通信節點建立光纖路徑，確定所述光纖路徑的頻率編碼信息和地理信息，并根據頻率編碼信息和地理信息得到電力光纖配電通信網建設完工后標記的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖；接著通過布里淵光時域反射儀獲取光纖的布里淵散射中心頻率信息，并根據布里淵散射中心頻率信息得到關于電力光纖配電通信網的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖；最后將關于電力光纖配電通信網的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖與電力光纖配電通信網建設完工后標記的基于布里淵散射中心頻率和距離的網絡結構圖進行對比，尋找可能缺失的頻譜并確定光纖斷點的地理信息，最終基于光纖特征散射頻率編碼的實現對電力光纖配電通信網的監測。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種電力光纖配電通信網的布置方法，包括：