25 ноября 2024 г.
На фотоэлектрических станциях оптоволоконные линии связи отвечают за передачу рабочих данных от каждого инвертора в центральную систему мониторинга. Если оптоволоконная связь прерывается, система мониторинга не может получить данные об инверторе, то есть команда эксплуатации фотоэлектрической электростанции не может знать, какой инвертор неисправен, какова выходная мощность или в норме ли эффективность.
На фотоэлектрических станциях оптоволоконные линии связи отвечают за передачу рабочих данных от каждого инвертора в центральную систему мониторинга. Если оптоволоконная связь прерывается, система мониторинга не может получить данные об инверторе, то есть команда эксплуатации фотоэлектрической электростанции не может знать, какой инвертор неисправен, какова выходная мощность или в норме ли эффективность. Для фотоэлектрической электростанции мощностью 100 МВт с потенциально сотнями инверторов, если все оптоволоконные линии прерываются, эксплуатационная группа должна устранять неисправности инвертора за инвертором, что обходится огромными затратами.
Волоконно-оптические линии фотоэлектрических станций сталкиваются с уникальными экологическими проблемами. Во-первых: высокая температура окружающей среды — фотоэлектрические установки обычно строятся на открытых площадках, где летом температура земли превышает 60°C, а при высоких температурах волокно ускоряет старение. Второе: воздействие УФ-излучения — полиэфирный буферный слой волокна разрушается под воздействием УФ-излучения, вызывая охрупчивание волокна. Третье: животные жуют: кабельные траншеи и воздушные волокна на фотоэлектрических станциях являются идеальной мишенью для грызунов. Четвертое: ветер и песок — на фотоэлектрических станциях в пустыне и Гоби ветер и песок могут истирать внешнюю оболочку волокна.
Поэтому тестирование волокон фотоэлектрических установок должно быть включено в план регулярного технического обслуживания. Во время приемки нового объекта проверьте мощность передачи и приема каждого оптоволоконного канала, а также потери в канале. Во время обслуживания ежеквартально проверяйте мощность и потери критического канала. После неисправности сначала используйте источник красного света, чтобы обнаружить поломку, а затем используйте OPM для проверки ремонта.
Этап ввода в эксплуатацию фотоэлектрической системы является критическим моментом для тестирования оптоволокна. На этом этапе все оптоволоконные каналы являются новыми, и данные испытаний могут служить «базовым уровнем работоспособности» — будущие результаты испытаний можно сравнивать с этим базовым уровнем.
Стандартный процесс ввода в эксплуатацию выглядит следующим образом. Шаг первый: предтестовая подготовка. Убедитесь, что длина волны OPM соответствует длине волны системы (обычно 1310 или 1550 нм); проверить чистоту торца волокна; убедитесь, что тип адаптера соответствует оптоволоконному интерфейсу. Шаг второй: проверка передающей стороны. Подключите OPM к передающей стороне волокна (обычно к выходу коммутатора или оптического модуля) и считайте мощность передачи. Шаг третий: проверка принимающей стороны. Подключите OPM к приемной стороне волокна (обычно ко входу другого коммутатора или оптического модуля) и считайте мощность приема. Шаг четвертый: расчет потерь в канале. Мощность приема минус мощность передачи равняется потерям в канале. Шаг пятый: проверка на красный свет. Переключитесь в режим красного света и проверьте оптоволоконный путь на предмет обрывов. Шаг шестой: запишите все данные и заархивируйте их как базовые.
При вводе в эксплуатацию легко упустить из виду этап тестирования всех запасных волокон. Оптоволоконные распределительные шкафы на фотоэлектрических станциях обычно имеют запасные волокна — изначально они могут быть неактивны, но могут потребоваться в будущем. Если запасное волокно окажется сломанным, когда оно понадобится позже, затраты на устранение неполадок будут намного выше, чем на его тестирование сейчас.
При полевых испытаниях фотоэлектрических станций несколько рабочих точек могут значительно повысить эффективность и точность. Первое: «очистите перед тестированием». Пыль на торце волокна является наиболее распространенной причиной неправильных результатов испытаний. Перед каждым испытанием осматривайте торец с помощью увеличительной линзы; в случае загрязнения очистите их с помощью палочки для чистки волокон и безводного спирта. Этот простой шаг позволяет избежать большого количества ошибочных диагнозов.
Второе: «проверьте оба волокна». В оптоволоконной линии обычно имеется два волокна — одно для передачи (Tx), другое для приема (Rx). Потеря связи может различаться между ними. Тестируя только один и делая выводы, можно не заметить проблемы с другим. Правильный подход — протестировать оба варианта и сравнить разницу потерь. Если разница превышает 3 дБ, возможно, одно волокно имеет проблемы с изгибом, сдавливанием или оконцеванием.
Третье: «рекордная температура окружающей среды». Потери волокна зависят от температуры: каждые 10°C могут изменить потери волокна примерно на 0,1 дБ/км. Без регистрации температуры окружающей среды во время тестирования последующий анализ не может определить, отражают ли изменения потерь старение волокна или изменение температуры.
Четвертое: «отмечать ненормальные ссылки». После тестирования отметьте все каналы с потерями, превышающими расчетное значение в 1,5 раза, сфотографируйте аномальные места и отследите их. Не просто записывайте их на бумаге — загружайте фотографии в систему инженерного управления, чтобы данные не были потеряны.
Пятое: «периодически сравнивайте». После каждого теста сравните текущие данные с данными предыдущего теста. Если потери в линии связи значительно возросли за короткий период времени (превышают 3 дБ), это может привести к изгибу, разрушению или старению завершения, и необходимо организовать поиск и устранение неисправностей.
Шестое: «периодически проверяйте запасные волокна». Запасные волокна, хотя в настоящее время и неактивны, все равно следует проверять каждые шесть месяцев, чтобы убедиться, что они готовы к использованию в случае необходимости.
Конечная цель тестирования оптоволокна — принятие оперативных решений. Тестовые данные не имеют ценности до тех пор, пока не будут преобразованы в операционные действия. Таким образом, замыкание цикла от тестовых данных к эксплуатационным решениям является основой системы обслуживания оптоволокна.
Обслуживание оптоволокна на основе данных включает три уровня. Первый уровень — это «пороговые оповещения»: когда потеря соединения превышает заданный порог, система автоматически предупреждает оперативную группу, чтобы организовать устранение неполадок. Второй уровень — это «анализ тенденций» — путем сравнения исторических данных выявляйте связи с аномальными темпами роста потерь и заранее планируйте техническое обслуживание. Третий уровень — это «прогностическое обслуживание» — путем подбора кривой зависимости потерь от времени можно спрогнозировать оставшийся срок службы канала и запланировать замену до выхода из строя.
Для достижения этих трех уровней необходим полный архив состояния оптоволокна. Архив каждого канала включает в себя: номер канала, начальное и конечное местоположение, тип волокна, длину волны, расчетные потери, исторические данные испытаний (дата, мощность передачи, мощность приема, потери в канале, температура окружающей среды), записи об аномалиях и результаты разрешения. Для управления этими данными используйте профессиональное программное обеспечение для управления тестированием оптоволокна — Excel подходит для небольших масштабов (десятки каналов), а профессиональное программное обеспечение для управления — для более крупных масштабов (от сотен до тысяч каналов).
Для групп разработчиков фотоэлектрических систем установите стандарты тестирования оптоволокна с самого начала проекта — не ждите, пока проект будет сдан в эксплуатацию. Базовые показатели состояния оптоволокна, установленные на этапе ввода системы в эксплуатацию, служат эталоном на следующие десять лет эксплуатации. Без базовой линии будущие данные испытаний теряют свое сравнительное значение.
Покупатели при выборе оборудования для тестирования волокон не сравнивают только первоначальную закупочную цену. Также учтите долгосрочные затраты на использование, включая плату за услуги по калибровке, затраты на замену адаптера, срок службы батареи и скорость ответа службы технической поддержки производителя. Устройство, которое на 20 % дешевле, но имеет легко повреждаемые адаптеры, для которых требуются зарубежные детали, может стоить дороже при полном владении.
Наконец, конечная цель тестирования оптоволокна — не измерение потерь в оптоволокне, а предотвращение обрыва волокна в неподходящий момент. Для достижения этой цели данные испытаний должны быть преобразованы в операционные действия, а операционные действия должны иметь четких владельцев и сроки. Только тогда тестирование оптоволокна действительно принесет пользу. View the PV Test Instruments Collection
Сообщите нам сценарий применения и требования к производительности, и мы подберём подходящее решение и вышлем смету в течение 24 часов.
Получите бесплатную сметуPK56A optical power meter, PK56B-E integrated OPM + red light source (2mW/5mW/10mW/20mW) — five series covering the complete needs from basic optical power testing to long-distance red-light fault location. Seven-wavelength coverage, multi-interface compatibility, wide-temperature design — designed for field testing and acceptance at PV plants, telecom base stations, and data centers.
Explore the PV Test Instruments →