电力线路塔上光中继站相关技术研究

摘要

特高压输电技术是当前国家电网发展战略的需要，是适应两个转变，满足持续快速增长的电力需求的需要。特高压输电线路具有走廊偏僻、线路长、跨区域、电压高等特点，这为电力系统通信带来了新的难题，传统的电力光通信受传输制式、技术特点的限制，不管是采用光放大技术延长光单跨段传输距离的方式，还是采用在线路中间加设光中继站的方式，都存在扩容、征地和光缆引接的问题，不能很好的解决跨区域特高压输电线路超长距离光传输的问题。
　　 论文提出了将光通信中继站安装在电力线路铁塔上的一种建站模式，通过塔上光通信中继站的级联，解决了电力光通信超长距离传输问题，为跨区域特高压输电线路光通信传输提供了一种新的解决方案。由于塔上中继站体积小、重量轻、功耗低，具有灵活布置、快速建站的特点，也可以推广应用到应急通信和临时通信等领域中。
　　 论文主要针对构建该系统的关键技术问题展开研究，主要包括了以下四个方面:
　　 (1)目前光传输技术的研究重点都是超长跨距无中继光传输系统，论文一方面总结了国内外对于长距离光传输技术研究现状，分析了特高压电力线路光传输系统设计中存在的困难，确定了塔上光传输模型的研究方向，并对单波2.5G、单波10G、每波10G的40波波分系统进行级联数和传输距离分析;另一方面从光传输的因素、光传输技术、电源技术三个角度深入研究了塔上光中继站相关技术。
　　 (2)塔上光中继传输模型构建是论文研究的核心部分。论文首先确定了建模指标，对模型的基本框架进行了分析，然后针对不同速率传输信号展开性能分析，最终完成传输模型构建。
　　 (3)塔上光中继系统的硬件设计是论文的重点。论文根据系统各组成模块模型展开硬件设计分析，分别设计了光中继模块、中继器监控模块、电源模块、机柜环境模块四部分硬件，并对根据设计研制的实验样品进行了详细的功能分析。
　　 (4)论文对根据理论设计方案实际搭建的塔上光中继站实验系统进行了介绍，从光传输部分和电源环境部分两方面入手，对设备单体硬件和整体性能进行了全面测试，并对测试结果进行进一步的分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题的背景及其意义

1．2 电力系统超长距离光传输技术研究现状

1．3 研究的目的和意义

1．4 论文的主要研究内容

第2章 电力线路光中继相关技术研究

2．1 光传输影响因素

2．1．1 光纤衰耗

2．1．2 色散

2．1．3 非线性效应

2．2 光传输技术

2．2．1 光放大技术

2．2．2 色散补偿技术

2．2．3 光调制技术

2．2．4 前向纠错编码(FEC)技术

2．3 电源技术

2．3．1 光伏电池

2．3．2 光电互补系统

2．4 小结

第3章 塔上光中继模型构建及分析

3．1 塔上光中继传输模型

3．1．1 建模指标分析

3．1．2 模型基本框架分析

3．1．3 不同速率信号传输性能分析

3．1．4 模型构建

3．2 各功能模块分析

3．2．1 光放大模块选型研究

3．2．2 色散补偿模块选型研究

3．3 小结

第4章 塔上光中继系统设计方案

4．1 模块设计

4．1．1 光中继模块设计

4．1．2 中继器监控模块设计

4．1．3 电源模块设计

4．1．4 机柜环境模块设计

4．2 光中继站硬件实现

4．2．1 中继器硬件结构设计

4．2．2 中继器样品功能分析

4．2．3 电源部分硬件设计

4．2．4 电源样品功能分析

4．3 小结

第5章 系统测试及分析

5．1 光中继传输测试

5．1．1 主要单盘检验与测试

5．1．2 整机检验与测试

5．2 供电环境设备测试

5．3 测试结论

5．4 小结

第6章 结论与展望

6．1 本论文的创新

6．2 本论文的不足

6．3 展望

参考文献

致谢

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