低碳永續 高速光纖 精準節能

發布時間:108年09月12日

電力通信處 布局光纜支援智慧電網


許多人都知道台電公司負責供應全國的電力,但鮮少有人知道台電還有一個通信單位。台電自民國35年創始之初,即有專責部門負責通信業務,開展各種通信設施與技術,86年成立的電力通信處,主要提供電網調度運轉、監控保護的即時聯繫需求,以及建構企業內部資訊網路、行政管理系統等所需要的通信平台。隨著通信科技的快速進步,台電的電力通信系統從早期的有線載波,演進到無線微波再進化至光纖通信。面對即將到來的智慧電網時代,電力通信處打造的光纖通信網路系統,即時而可靠的傳遞電力系統的各種訊息,更成為電網運作順暢、有效精準節能的關鍵角色。

 

歷經考驗 光纜環島通信升級

以矽玻璃及塑料為主原料的光纖纜線,台電自72年起開始引進,如今為架構全臺光纖通信網絡所鋪設的光纜總長已超過9,000公里,那可是環島9圈的長度。而電力通信處所架設的光纖,除引進一般單模及多模光纜外,有一點與一般民營電信業者大不相同,便是兼具地線功能與通信傳輸的複合光纖架空地線(OPGW),利用台電既有的輸電鐵塔地線,除可作為輸電線路的防雷線,對輸電導線提供遮罩保護外,並可通過包覆於地線中的光纖來傳輸資訊,相對地下管路安全性更高,可提高及確保通信可靠度,。截至107年底,輸工處、供電區營運處及電力通信處共同完成全島光纖骨幹架空地線系統約3,800公里,對台電通信系統之穩定,有極重要貢獻。由於電廠位置大多偏僻,架空地線往往須穿越在杳無人煙的山野曠地之間,面對強大的風速、隨時可能降臨的天災地變,線路設備必須非常強壯,在經歷了921大地震與納莉颱風的考驗後,結果證明台電做到了。

在天氣災變的考驗之外,台灣東部沿岸的險峻地形也成為光纜鋪設的一大挑戰,長期受限於蘇花公路的地形與交通,台電的光纖環島布局始終就差蘇花公路大清水休息站到和仁變電所這最後的17公里這一段,這短短的17公里,多年來也讓不少民間電信業者束手無策,導致花東地區的通信傳輸,都必須從中部或南部線路繞遠路而行。經過三年的規劃,電力通信處終於在105年時,團結公司內相關單位與公路總局第四養護工程處的眾人之力,歷經四個月的密集工程,不分晴雨日夜趕工,克服陡峭山壁帶來的落石危險,將最後這一片拼圖接合,完成了「日」字型的全台三環架構,使台電與花東地區的通信傳輸得以最短距離直接連結,讓電力調度、供電品質及安全再提升一個層次,在無形中亦有助改善花東地區居民的生活品質。

 

全天候運作 電網訊息即時傳遞

作為電力系統接軌最新光纖通信科技的幕後推手,在台電服務近40年的陳榮貴處長如此介紹電力通信處:「我們在台電裡是個相當特殊的單位,就像是一家完整的電信公司,從系統規劃、設計施工、運轉維護到後勤供應一應俱全,從頭包到尾提供一條龍服務。」陳處長進一步解釋通信設備對於電網的重要性,由於電網在運作時,電能的生產、輸送、分配和使用,可說是瞬間同步進行完成的,爲了確保供電的安全、品質、經濟性與可靠度,並且能預防和迅速處理電力系統的各種事故,以維持系統運轉的動態平衡,因此,電網必須要有一個能提供全天候運作保障的通信系統,即時地管理與調度電網。若說四方各地接通的電線線路是電力系統的血管,那麼電力通信便是中樞神經傳導系統,毫秒之間不斷地向各處傳遞訊息,確保系統的資訊能即時傳達及順暢運行。

隨著電力系統的逐年更新,電力通信處的工作也有所轉變,從早期以迅速確實傳達電力調度指令、事故處理和業務連絡為主的語音通信,逐步擴展成以數據通信為主的多元服務,近年來電力系統走向無人化、自動化管理,更加倚賴能大量傳輸即時訊息的光纖通訊,使得電力通信處成為擔負著電網調度控制自動化、供電安全及營運管理現代化等重責的核心支援單位。

 

設備持續更新 快速調度有效節能

經由光纖所傳遞的大量資訊,將協助台電各單位、變電所及機房的管理朝向自動化、智慧化及無人化發展,鋪設的區塊自是越完整越好,也因此在環台骨幹建構的同時,區域光纖的架設亦是勢在必行,而如何利用既有管線更新升級通信系統,往往考驗著同仁們的的想像力,系統規劃組張勢鑫組長說,抱著「管線可達,光纖必達」的精神,同仁們成功挑戰許多更新計畫,以南投仁愛鄉的武界壩為例,同仁便是利用配電管道、架空電桿、引水隧道及過河鋼管等路徑,鋪設全長共約42公里的光纜,在108年初竣工之後,不僅強化了萬大發電廠、松林分廠及其聯外通信系統,並且協助監控壩體水位及周邊環境條件,因此得以減少現場值班人員之配置,更降低了因工務通勤而產生的大量二氧化碳排放。

綜觀電網的整體運作,更能看到光纖通信對電網節能的助力,日益龐大的電力系統,日夜不歇地從不同能源的發電廠,傳輸不同電壓到各地的各級變電所,最後連結到不同用途的用電戶,當中所需彙集整合的資訊量也日益龐大,有了光纖通信這種傳輸速度大而快的神經傳導系統,電網若發生事故,管理中心將能更快得知訊息,更精準確認事故點,並判斷以自動或手動方式排除障礙,比起以往只能靠人力沿著障礙線路段逐一檢查修復,大大減省了很多時間,使得電力管理人員能在供需之間更精準的調度電力,有效節約能源達到減碳的效果。

 

外島接力架設 邁向大數據時代

目前光纖通信的更新計畫已從台灣本島延伸到外島,電力通信處預計在108年完成金門的光纖環島工程,於此同時,澎湖海底光纜的鋪設,亦是如火如荼進行中。如今台電擁有全國最大的專用電信通信網路,將因應大數據及人工智慧的急遽發展,推動數位轉型以配合智慧電網總體規劃。同時配合能源轉型,與行政院推動的「智慧型電表基礎建設」(AMI)計畫目標,電力通信處也規劃在未來5年內,將光纖通信頻寬從目前的10G(bps)升級到100G,以面對將來更可觀的資訊流量。透過一段一段路程的世代接力,電力通信處不僅樹立光纖通信環台的里程碑,更支持著台灣的電力系統,過渡到精準節能智慧化階段,穩健邁向下一個嶄新的大數據時代。