隨著G.654.E、空芯光纖等新型光纖技術(shù)逐步成熟，電力通信網(wǎng)絡(luò)正從“保障通道”向“智慧神經(jīng)”演進。這些創(chuàng)新實踐不僅為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供堅實底座，更為光通信產(chǎn)業(yè)開辟出千億級電力垂直市場，標志著“光纖+電網(wǎng)”的融合創(chuàng)新進入深水區(qū)。

   5月15日，在“智算時代光通信創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展研討會”上，國家電網(wǎng)有限公司信息通信分公司工程中心工程二處副處長吳廣哲發(fā)表了題為《新型光纖在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探索》的主題演講。他系統(tǒng)闡述了新型電力系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的核心需求，并重點分享了G.654.E光纖、空芯光纖及細徑光纖在電力通信領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用與實踐成果，為能源行業(yè)智能化發(fā)展提供了重要技術(shù)路徑。

新型電力系統(tǒng)倒逼電力通信網(wǎng)絡(luò)升級

   吳廣哲指出，隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速推進，電力通信網(wǎng)絡(luò)正面臨顛覆性變革。傳統(tǒng)電網(wǎng)“源隨荷動”的模式向“源網(wǎng)荷儲”一體化轉(zhuǎn)型。海量分布式能源接入、輸變電全景數(shù)據(jù)采集及智算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等場景，對通信網(wǎng)絡(luò)提出“超大容量、超長距離、超低時延、超高可靠性”的剛性需求。以電力“無人機+機巢”智慧巡檢為例，單次任務(wù)需傳輸百兆級數(shù)據(jù)，而逐步推廣應(yīng)用的柔性直流輸電技術(shù)的控制信號對端到端的傳輸時延要求甚至到了10毫秒量級。國家電網(wǎng)一級骨干通信網(wǎng)，超250km的單跨段多，最長無中繼跨距達477公里。隨著特高壓工程的大規(guī)模建設(shè)，超長單跨段將不斷涌現(xiàn)。

   OPGW光纜作為電力通信主要傳輸介質(zhì)，亟需通過光纖技術(shù)創(chuàng)新突破傳輸性能瓶頸，應(yīng)對新型電力系統(tǒng)建設(shè)帶來的各項挑戰(zhàn)。

G.654.E光纖：超長距傳輸?shù)墓こ虒嵺`

   針對超長跨距場景，國家電網(wǎng)自2019年起聯(lián)合長飛、中天、烽火等廠商開展專項測試，最終選定低衰減（0.17dB/km）、大有效面積（130μm2）的G.654.E光纖。2021年，基于該光纖的全球首條無電中繼467公里4×100G OTN系統(tǒng)投運，采用前向二階拉曼+遙泵技術(shù)，傳輸容量較傳統(tǒng)光纖提升4倍。目前超低損耗G.654.E光纖已在6項特高壓工程中規(guī)?；瘧?yīng)用，累計部署超1萬皮長公里，投資規(guī)模逾5億元。

   值得關(guān)注的是，G.654.E光纖與分布式光纖傳感技術(shù)的融合創(chuàng)新，成功實現(xiàn)架空光纜350公里無盲區(qū)監(jiān)測，為電力光纜狀態(tài)感知提供了高性價比解決方案。

空芯光纖：突破時延極限的新可能

   面對柔性直流輸電對端到端時延的嚴苛要求，國家電網(wǎng)聯(lián)合長飛、貝爾實驗室開展空芯光纖傳輸驗證。測試顯示，空芯光纖時延較實芯光纖降低28%~29%，接近真空光速傳輸理論極限。在非線性效應(yīng)測試中，空芯光纖可承受5W入纖光功率，搭配大功率光放實現(xiàn)1.2T波道零誤碼傳輸，而實芯光纖在23dBm功率下即出現(xiàn)信號劣化。這一突破為電力系統(tǒng)毫秒級控制信號傳輸提供了全新選擇。

   不過吳廣哲坦言，空芯光纖產(chǎn)業(yè)化仍面臨接續(xù)效率低（專用熔接機成本超50萬元/臺）、纖芯造價高等挑戰(zhàn)。他呼吁產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同攻關(guān)，在進一步降低衰減的同時，降低制造成本，提升接續(xù)效率，為工程實用化創(chuàng)造條件。

   此外，針對T接光纜改造難題，國家電網(wǎng)創(chuàng)新探索200μm細徑光纖技術(shù)。通過優(yōu)化涂覆層結(jié)構(gòu)，單管纖芯容量從傳統(tǒng)48芯提升至72芯，光纜外徑維持不變，在實現(xiàn)光纜纖芯增容的同時盡量避免因纜型變化帶來的輸電鐵塔改造。但吳廣哲強調(diào)，細徑光纖需通過長期低溫（-40℃）可靠性驗證，確保在東北、西北等區(qū)域極寒環(huán)境下的性能穩(wěn)定。