25 novembre 2024
Negli impianti fotovoltaici, i collegamenti di comunicazione in fibra sono responsabili della trasmissione dei dati operativi da ogni inverter al sistema di monitoraggio centrale. Se un collegamento in fibra si interrompe, il sistema di monitoraggio non può ottenere i dati dell'inverter, il che significa che il team operativo dell'impianto fotovoltaico non può sapere quale inverter ha un problema, qual è la potenza in uscita o se l'efficienza è normale.
Negli impianti fotovoltaici, i collegamenti di comunicazione in fibra sono responsabili della trasmissione dei dati operativi da ogni inverter al sistema di monitoraggio centrale. Se un collegamento in fibra si interrompe, il sistema di monitoraggio non può ottenere i dati dell'inverter, il che significa che il team operativo dell'impianto fotovoltaico non può sapere quale inverter ha un problema, qual è la potenza in uscita o se l'efficienza è normale. Per un impianto fotovoltaico da 100 MW con potenzialmente centinaia di inverter, se tutti i collegamenti in fibra si interrompono, il team operativo deve risolvere i problemi inverter per inverter, a costi enormi.
I collegamenti in fibra degli impianti fotovoltaici devono affrontare sfide ambientali uniche. Primo: temperatura ambiente elevata: gli impianti fotovoltaici sono generalmente costruiti in aree aperte, con temperature estive del suolo superiori a 60°C e la fibra accelera l’invecchiamento alle alte temperature. Secondo: esposizione ai raggi UV: lo strato tampone di poliestere della fibra si degrada sotto i raggi UV, causando l’infragilimento delle fibre. Terzo: masticazione degli animali: le fosse dei cavi e le fibre aeree degli impianti fotovoltaici sono bersagli ideali per i roditori. Quarto: vento e sabbia: negli impianti fotovoltaici del deserto e del Gobi, il vento e la sabbia possono abradere la guaina esterna della fibra.
Pertanto, i test sulle fibre degli impianti fotovoltaici dovrebbero essere inclusi nel piano di manutenzione regolare. Durante l'accettazione del nuovo impianto, testare la potenza di trasmissione, la potenza di ricezione e la perdita di collegamento di ogni collegamento in fibra. Durante il servizio, testare trimestralmente la potenza e la perdita del collegamento critico. Dopo un guasto, utilizzare prima la fonte di luce rossa per individuare la rottura, quindi utilizzare l'OPM per verificare la riparazione.
La fase di messa in servizio del sistema fotovoltaico è una finestra critica per il test della fibra. In questa fase, tutti i collegamenti in fibra sono nuovi e i dati dei test possono fungere da “base di riferimento per la salute”: i risultati dei test futuri possono essere confrontati con questa base di riferimento.
Il flusso di lavoro standard per la messa in servizio è il seguente. Fase uno: preparazione pre-test. Confermare che la lunghezza d'onda dell'OPM corrisponda alla lunghezza d'onda del sistema (tipicamente 1310 nm o 1550 nm); ispezionare la pulizia dell'estremità della fibra; verificare che il tipo di adattatore corrisponda all'interfaccia in fibra. Fase due: test lato trasmissione. Collegare l'OPM al lato di trasmissione della fibra (tipicamente l'uscita di uno switch o di un modulo ottico) e leggere la potenza di trasmissione. Fase tre: test lato ricezione. Collegare l'OPM al lato di ricezione della fibra (tipicamente l'ingresso di un altro interruttore o modulo ottico) e leggere la potenza di ricezione. Fase quattro: calcolo della perdita di collegamento. La potenza di ricezione meno la potenza di trasmissione equivale alla perdita di collegamento. Fase cinque: verifica a semaforo rosso. Passare alla modalità luce rossa e ispezionare il percorso della fibra per eventuali interruzioni. Passaggio sei: registrare tutti i dati, archiviati come base.
Durante la messa in servizio, un passaggio facilmente trascurato è il test di tutte le fibre di riserva. I telai di distribuzione delle fibre negli impianti fotovoltaici in genere hanno fibre di riserva: queste potrebbero non essere attive inizialmente ma potrebbero essere necessarie in futuro. Se una fibra di riserva viene trovata rotta quando necessario in seguito, i costi di risoluzione dei problemi saranno molto più elevati rispetto a testarla ora.
Nei test sul campo degli impianti fotovoltaici, diversi punti operativi possono migliorare significativamente l'efficienza e la precisione. Primo: "pulire prima del test". La polvere sulle superfici terminali delle fibre è la causa più comune di risultati anomali dei test. Prima di ogni prova, ispezionare l'estremità con una lente d'ingrandimento; se sporco, pulire con un bastoncino per la pulizia delle fibre e alcool anidro. Questo semplice passaggio evita un gran numero di diagnosi errate.
Secondo: "testare entrambe le fibre". In un collegamento in fibra, in genere sono presenti due fibre: una per la trasmissione (Tx), una per la ricezione (Rx). La perdita di collegamento può differire tra i due. Testarne solo uno e trarre conclusioni potrebbe far perdere i problemi con l'altro. L’approccio corretto è testare entrambi e confrontare la differenza di perdita. Se la differenza supera i 3 dB, una fibra potrebbe presentare problemi di piegatura, schiacciamento o terminazione.
Terzo: "registrare la temperatura ambiente". La perdita di fibra dipende dalla temperatura: ogni variazione di 10°C può alterare la perdita di fibra di circa 0,1 dB/km. Senza registrare la temperatura ambiente durante il test, l'analisi successiva non è in grado di determinare se i cambiamenti di perdita riflettono l'invecchiamento della fibra o la variazione di temperatura.
Quarto: "contrassegna i collegamenti anomali". Dopo il test, contrassegnare tutti i collegamenti con una perdita superiore a 1,5 volte il valore di progettazione, fotografare le posizioni anomale e monitorarle. Non limitarti ad annotarli su carta: carica le foto nel sistema di gestione della progettazione per garantire che i dati non vadano persi.
Quinto: "confronta periodicamente". Dopo ogni test, confrontare i dati attuali con i dati dei test precedenti. Se la perdita di un collegamento è aumentata in modo significativo in un breve periodo (superiore a 3 dB), potrebbe presentare piegature, schiacciamenti o invecchiamento delle terminazioni ed è necessario organizzare la risoluzione dei problemi.
Sesto: "testare periodicamente le fibre di riserva". Le fibre di riserva, sebbene non attualmente attive, dovrebbero comunque essere testate ogni sei mesi, per garantire che siano pronte quando necessario.
Lo scopo ultimo dei test sulle fibre è guidare le decisioni operative. I dati del test non hanno valore finché non vengono convertiti in azioni operative. Pertanto, chiudere il ciclo tra i dati di test e le decisioni operative è il fulcro di un sistema di manutenzione della fibra.
La manutenzione della fibra basata sui dati comprende tre livelli. Il primo livello è quello degli "avvisi di soglia": quando la perdita di un collegamento supera una soglia preimpostata, il sistema avvisa automaticamente il team operativo per organizzare la risoluzione dei problemi. Il secondo livello è l'"analisi delle tendenze": confrontando i dati storici, identificando i collegamenti con tassi di aumento delle perdite anomali e pianificando la manutenzione in anticipo. Il terzo livello è la "manutenzione predittiva": adattando la curva perdite rispetto al tempo, si prevede la vita rimanente del collegamento e si pianificherà la sostituzione prima del guasto.
Per raggiungere questi tre livelli, è necessario un archivio completo della salute delle fibre. L'archivio di ciascun collegamento include: numero di collegamento, posizioni di inizio e fine, tipo di fibra, lunghezza d'onda, perdita di progettazione, dati storici dei test (data, potenza di trasmissione, potenza di ricezione, perdita di collegamento, temperatura ambiente), record di anomalie e risultati della risoluzione. Utilizza un software di gestione dei test sulle fibre professionale per gestire questi dati: Excel è adatto a piccole scale (decine di collegamenti), mentre il software di gestione professionale è adatto a scale più grandi (da centinaia a migliaia di collegamenti).
Per i team di ingegneri del fotovoltaico, stabilire standard di test delle fibre fin dall'inizio del progetto: non aspettare fino alla consegna del progetto a 补课. I valori di riferimento per la salute della fibra stabiliti durante la fase di messa in servizio del sistema fungono da standard di riferimento per i prossimi dieci anni di attività. Senza una base di riferimento, i dati dei test futuri perdono il loro significato comparativo.
Per gli acquirenti, quando scelgono le apparecchiature per il test delle fibre, non devono confrontare solo il prezzo di acquisto iniziale. Considera anche i costi di utilizzo a lungo termine, inclusi i costi del servizio di calibrazione, i costi di sostituzione dell'adattatore, la durata e la longevità della batteria e la velocità di risposta del supporto tecnico del produttore. Un dispositivo che costa il 20% in meno ma ha adattatori facilmente danneggiati che richiedono parti estere potrebbe costare di più in totale proprietà.
Infine, l’obiettivo finale del test sulle fibre non è misurare la perdita di fibra, ma prevenirne l’interruzione nel momento sbagliato. Per raggiungere questo obiettivo, i dati dei test devono tradursi in azioni operative e le azioni operative devono avere proprietari e scadenze chiari. Solo allora i test sulle fibre forniscono davvero valore. View the PV Test Instruments Collection
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