دراسة حالة حول وصلة التضخيم الضوئي 1.25G / 220km بين محطة قطبية في Lin'an (هانغتشو) ومحطة محولات في Shangyu (شاوشينغ)

خلفية المشروع

مشروع نقل الطاقة بالجهد العالي المستمر (UHVDC) ±800kV بين غانسو وتشجيانغ هو مبادرة وطنية رئيسية ضمن استراتيجية نقل الطاقة من الغرب إلى الشرق. وباعتبارها وحدة دعم حرجة لمشروع القطب الأرضي لمشروع محطة محولات Yuezhou ±800kV، يلزم بناء وصلة نقل ضوئي طويلة جداً يبلغ طولها حوالي 220 كم بين محطة قطبية في Lin'an، هانغتشو ومحطة محولات في Shangyu، شاوشينغ. تحمل الوصلة خدمات الطاقة الرئيسية بما في ذلك التحكم والحماية للتيار المستمر، وتسجيل الأعطال، والجمع المتزامن للبيانات، وإنذار الحريق، مما يوفر أساس اتصال موثوقاً للتشغيل المستقر لنظام UHVDC.

مع انتشار الألياف الضوئية أحادية النمط G.652D، تتميز الوصلة بإجمالي تصميم فقد يصل إلى 52dB. لا تستطيع معدات النقل الضوئي التقليدية تغطية مسافة نقل تبلغ 220 كم بشكل مباشر. لذلك، يعتمد هذا المشروع على حل مشترك لمضخم الألياف المطعمة بالأربيوم (EDFA) ووحدات الإرسال والاستقبال الضوئية OTU لتحقيق نقل إشارة لمسافات طويلة بسرعة 1.25G وضمان التسليم المستقر لخدمات الطاقة الثانوية المتعددة.

محطة قطبية في Lin'an (هانغتشو)

محطة محولات في Shangyu (شاوشينغ)

تصميم حل النظام

ينشر المشروع روابط نقل خدمات متعددة مع معدات هيكل مثبتة على بطاقات. يتم تكوين مصادر طاقة مزدوجة لضمان أمان إمداد الطاقة، ويسمح نظام إدارة شبكة داعم بالمراقبة في الوقت الفعلي لحالة تشغيل المعدات ومعلمات المسار الضوئي. صممت شركتنا ثلاثة مخططات لنقل الخدمات (كما يلي) لأنواع خدمات الطاقة المختلفة، بإجمالي 15 رابط خدمة، تغطي الخدمات الحيوية مثل الحماية، والتحكم، وتسجيل الأعطال، وجمع البيانات، وإنذار الحريق.

1. الوصلة المباشرة المضخمة طويلة المدى: تعمل الوحدات الضوئية مع مضخمات EDFA لتحقيق نقل شفاف لمسافات طويلة لخدمات المفاتيح;

2. وصلة مضخمة ثنائية الاتجاه بأليف أحادي: قناة الخدمة الأساسية لهذا المشروع، والتي تعتمد نقل أطوال موجية ثنائية الاتجاه بأليف أحادي لحمل خدمات التحكم والحماية الأساسية وتسجيل الأعطال لنظام UHVDC;

3. وصلة تمديد التحويل الكهروضوئي: تحقق نقلاً لمسافات طويلة عبر المحطات لخدمات إيثرنت لإنذار الحريق.

يتم نشر جميع الهياكل ببنية أجهزة مدمجة، وتسهل إدارة الشبكة المستندة إلى الويب موظفي التشغيل والصيانة في الموقع لمراقبة حالة المعدات في الوقت الفعلي.

التنفيذ والتشغيل في الموقع

تم إجراء التشغيل في الموقع في الوقت المحدد وبامتثال صارم لإجراءات تنفيذ هندسة الطاقة، بما في ذلك مهام العملية الكاملة التي تشمل تركيب رفوف المعدات، وتركيب البطاقات، وتوجيه الألياف الضوئية، وضبط المسار الضوئي، وتكوين إدارة الشبكة، وتصحيح أخطاء الخدمة المشتركة.

تم تطبيق مواصفات اختيار وصلات الألياف بصرامة أثناء التنفيذ لضمان مطابقة المسار الضوئي بشكل صحيح. بعد نشر الأجهزة، تم إجراء معايرة الطاقة الضوئية لكل مضخم EDFA لضمان إخراج مستقر، وقراءة بيانات مراقبة DDM من لوحات OTU للتحقق من المؤشرات الرئيسية مثل الطاقة الضوئية للمرسل/المستقبل ودرجة حرارة الوحدة.

تم اعتماد نهج اختبار هرمي: تم إجراء اختبارات الاسترجاع لجانب الخط أولاً للتحقق من المسار الضوئي للأجهزة، ثم تم توصيل أجهزة الخدمات الثانوية قناة تلو الأخرى. مقترنة بحالة إنذار إدارة الشبكة وبيانات الخدمة الخلفية، تم التحقق من كل قناة قناة تلو الأخرى لضمان الامتثال عند التشغيل.

صور المعدات الجزئية في الموقع هي كما يلي:

الشكل 1: معدات التضخيم في محطة Guanyincun القطبية (في الموقع)

الشكل 2: معدات التبديل في محطة Guanyincun القطبية (في الموقع)

الشكل 3: معدات التضخيم في محطة تحولات Shangyu (في الموقع)

الشكل 4: معدات التبديل في محطة تحولات Shangyu (في الموقع)

نتائج الاختبار الرئيسية

بعد تشغيل النظام، تعمل مجموعة المعدات بأكملها بشكل مستقر مع هامش طاقة ضوئية كافٍ، وجميع المؤشرات تلبي معايير الاتصالات الخاصة بطاقة UHVDC.

- تعمل وحدات المضخم الضوئي EDFA بشكل مستقر، مع طاقة ضوئية خروج تلبي قيم التصميم، وعدم وجود إنذارات على اللوحات، وتعويض فعال لفقد الكابلات الضوئية طويلة المدى;

- تحافظ وحدات الإرسال والاستقبال الضوئية OTU على هامش طاقة ضوئية للاستقبال مناسب، مع درجة حرارة وحدة عادية وعدم وجود إنذارات للمعدات;

- يتم تفعيل جميع قنوات الخدمة بنجاح. يتم نقل التحكم والحماية للتيار المستمر، وتسجيل الأعطال، وإنذار الحريق والخدمات الأخرى بشكل مستقر، مع تلبية مؤشرات معدل الخطأ في البتات لمواصفات اتصالات الطاقة. دخل نظام النقل الضوئي طويل جداً الخدمة رسمياً.

قيمة الحالة

يحقق هذا المشروع بنجاح نقل خدمة طاقة مستقر عبر وصلة ذات فقد عالٍ طويلة جداً تبلغ 220 كم، مما يتحقق من التطبيق العملي الهندسي لحل التضخيم الضوئي EDFA + OTU لسيناريوهات الاتصالات الداعمة للقطب الأرضي لنظام UHVDC. يمكن للنظام حمل خدمات طاقة متعددة في وقت واحد بما في ذلك الحماية والتحكم وتسجيل الأعطال وإنذار الحريق، وهو مزود بإدارة شبكة مرئية لتسهيل التشغيل والصيانة لاحقاً.

يضع التسليم السلس للمproject معياراً هندسياً عالي الجودة لبناء اتصالات الطاقة لمسافات طويلة جداً لمشاريع UHVDC المحلية، ويوفر مرجعاً عملياً ناضجاً وقابلاً للتكرار لمشاريع اتصالات الطاقة طويلة المدى المماثلة اللاحقة، ويدعم بقوة التشغيل والتشغيل المجدول لمشروع غانسو وتشجيانغ UHVDC.