25 de noviembre de 2024
En las plantas fotovoltaicas, los enlaces de comunicación de fibra son responsables de transmitir los datos operativos de cada inversor al sistema de monitoreo central. Si un enlace de fibra se interrumpe, el sistema de monitoreo no puede obtener datos del inversor, lo que significa que el equipo de operaciones de la planta fotovoltaica no puede saber qué inversor tiene un problema, cuál es la potencia de salida o si la eficiencia es normal.
En las plantas fotovoltaicas, los enlaces de comunicación de fibra son responsables de transmitir los datos operativos de cada inversor al sistema de monitoreo central. Si un enlace de fibra se interrumpe, el sistema de monitoreo no puede obtener datos del inversor, lo que significa que el equipo de operaciones de la planta fotovoltaica no puede saber qué inversor tiene un problema, cuál es la potencia de salida o si la eficiencia es normal. Para una planta fotovoltaica de 100 MW con potencialmente cientos de inversores, si todos los enlaces de fibra se interrumpen, el equipo de operaciones debe solucionar los problemas inversor por inversor, a un costo enorme.
Los enlaces de fibra de las plantas fotovoltaicas enfrentan desafíos ambientales únicos. Primero: temperatura ambiente alta: las plantas fotovoltaicas generalmente se construyen en áreas abiertas, con temperaturas del suelo en verano que superan los 60°C, y la fibra acelera el envejecimiento a altas temperaturas. Segundo: exposición a los rayos UV: la capa amortiguadora de poliéster de la fibra se degrada bajo la radiación UV, lo que provoca la fragilidad de la fibra. En tercer lugar, la masticación de animales: las zanjas para cables y las fibras aéreas en las plantas fotovoltaicas son objetivos ideales para los roedores. Cuarto: viento y arena: en las plantas fotovoltaicas del desierto y de Gobi, el viento y la arena pueden desgastar la cubierta exterior de fibra.
Por lo tanto, las pruebas de fibras de las plantas fotovoltaicas deben incluirse en el plan de mantenimiento regular. Durante la aceptación de la nueva planta, pruebe la potencia de transmisión, la potencia de recepción y la pérdida del enlace de cada enlace de fibra. Durante el servicio, pruebe la potencia y la pérdida del enlace crítico trimestralmente. Después de una falla, use la fuente de luz roja para localizar la rotura primero y luego use el OPM para verificar la reparación.
La fase de puesta en servicio del sistema fotovoltaico es una ventana crítica para las pruebas de fibra. En esta etapa, todos los enlaces de fibra son nuevos y los datos de las pruebas pueden servir como una "línea de base de salud"; los resultados de las pruebas futuras se pueden comparar con esta línea de base.
El flujo de trabajo de puesta en servicio estándar es el siguiente. Paso uno: preparación previa a la prueba. Confirme que la longitud de onda OPM coincida con la longitud de onda del sistema (normalmente 1310 nm o 1550 nm); inspeccionar la limpieza del extremo de la fibra; Confirme que el tipo de adaptador coincida con la interfaz de fibra. Paso dos: prueba del lado de transmisión. Conecte el OPM al lado de transmisión de la fibra (generalmente la salida de un interruptor o módulo óptico) y lea la potencia de transmisión. Paso tres: prueba del lado de recepción. Conecte el OPM al lado de recepción de la fibra (normalmente la entrada de otro conmutador o módulo óptico) y lea la potencia de recepción. Paso cuatro: cálculo de pérdida de enlace. La potencia de recepción menos la potencia de transmisión es igual a la pérdida del enlace. Paso cinco: verificación de luz roja. Cambie al modo de luz roja e inspeccione la ruta de la fibra en busca de roturas. Paso seis: registrar todos los datos y archivarlos como base.
Durante la puesta en servicio, un paso que fácilmente se pasa por alto es probar todas las fibras de repuesto. Los marcos de distribución de fibra en las plantas fotovoltaicas suelen tener fibras de repuesto; es posible que no estén activas inicialmente, pero pueden ser necesarias en el futuro. Si una fibra de repuesto se encuentra rota cuando se necesita más adelante, los costos de solución de problemas serán mucho más altos que probarla ahora.
En las pruebas de campo de una planta fotovoltaica, varios puntos operativos pueden mejorar significativamente la eficiencia y la precisión. Primero: 'limpiar antes de probar'. El polvo en el extremo de la fibra es la causa más común de resultados anormales en las pruebas. Antes de cada prueba, inspeccione el extremo con una lupa; si está sucio, límpielo con un bastoncillo de limpieza de fibras y alcohol anhidro. Este simple paso evita una gran cantidad de diagnósticos erróneos.
Segundo: 'probar ambas fibras'. En un enlace de fibra, normalmente hay dos fibras: una para transmisión (Tx) y otra para recepción (Rx). La pérdida de enlace puede diferir entre los dos. Probar sólo uno y sacar conclusiones puede pasar por alto problemas con el otro. El enfoque correcto es probar ambos y comparar la diferencia de pérdidas. Si la diferencia supera los 3 dB, una fibra puede tener problemas de flexión, aplastamiento o terminación.
Tercero: 'registrar la temperatura ambiente'. La pérdida de fibra depende de la temperatura: cada cambio de 10 °C puede alterar la pérdida de fibra en aproximadamente 0,1 dB/km. Sin registrar la temperatura ambiente durante las pruebas, los análisis posteriores no pueden determinar si los cambios en las pérdidas reflejan el envejecimiento de la fibra o la variación de temperatura.
Cuarto: 'marcar enlaces anormales'. Después de la prueba, marque todos los enlaces con pérdida superior a 1,5 veces el valor de diseño, fotografíe las ubicaciones anormales y realice un seguimiento. No se limite a anotarlas en papel: cargue fotografías en el sistema de gestión de ingeniería para asegurarse de que no se pierdan datos.
Quinto: 'comparar periódicamente'. Después de cada prueba, compare los datos actuales con los datos de pruebas anteriores. Si la pérdida de un enlace ha aumentado significativamente en un período corto (superando los 3 dB), es posible que se haya doblado, aplastado o envejecido en la terminación, y se debe organizar la solución de problemas.
Sexto: 'probar las fibras sobrantes periódicamente'. Las fibras de repuesto, aunque actualmente no están activas, aún deben probarse cada seis meses para garantizar que estén listas cuando sea necesario.
El objetivo final de las pruebas de fibra es guiar las decisiones operativas. Los datos de prueba no tienen valor hasta que se convierten en acciones operativas. Por lo tanto, cerrar el ciclo desde los datos de prueba hasta las decisiones operativas es el núcleo de un sistema de mantenimiento de fibra.
El mantenimiento de la fibra basado en datos incluye tres capas. La capa uno son las 'alertas de umbral': cuando la pérdida de un enlace excede un umbral preestablecido, el sistema alerta automáticamente al equipo de operaciones para organizar la solución del problema. La segunda capa es el "análisis de tendencias": al comparar datos históricos, identificar vínculos con tasas de aumento de pérdidas anormales y programar el mantenimiento con anticipación. La tercera capa es el 'mantenimiento predictivo': al ajustar la curva de pérdida versus tiempo, se predice la vida útil restante del enlace y se programa el reemplazo antes de que falle.
Para lograr estas tres capas, se necesita un archivo completo de salud de la fibra. El archivo de cada enlace incluye: número de enlace, ubicaciones de inicio y finalización, tipo de fibra, longitud de onda, pérdida de diseño, datos de prueba históricos (fecha, potencia de transmisión, potencia de recepción, pérdida de enlace, temperatura ambiente), registros de anomalías y resultados de resolución. Utilice un software de gestión de pruebas de fibra profesional para gestionar estos datos: Excel se adapta a escalas pequeñas (decenas de enlaces), mientras que el software de gestión profesional se adapta a escalas más grandes (de cientos a miles de enlaces).
Para los equipos de ingeniería fotovoltaica, establezca estándares de prueba de fibra desde el comienzo del proyecto; no espere hasta la entrega del proyecto. Las líneas base de salud de la fibra establecidas durante la fase de puesta en servicio del sistema sirven como estándar de referencia para los próximos diez años de operaciones. Sin una línea de base, los datos de pruebas futuras pierden su significado comparativo.
Para los compradores, al seleccionar equipos de prueba de fibra, no comparen únicamente el precio de adquisición inicial. Considere también los costos de uso a largo plazo, incluidas las tarifas del servicio de calibración, los costos de reemplazo del adaptador, la duración y longevidad de la batería y la velocidad de respuesta del soporte técnico del fabricante. Un dispositivo que es un 20% más barato pero que tiene adaptadores que se dañan fácilmente y requiere piezas extranjeras puede costar más en propiedad total.
Finalmente, el objetivo final de las pruebas de fibra no es medir la pérdida de fibra, sino evitar la interrupción de la fibra en el momento equivocado. Para lograr esto, los datos de las pruebas deben traducirse en acciones operativas, y las acciones operativas deben tener propietarios y plazos claros. Sólo entonces las pruebas de fibra ofrecen realmente valor. View the PV Test Instruments Collection
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