Fallstudie zur optischen 1,25G / 220km-Verstärkungsstrecke zwischen einer Polstation in Lin'an (Hangzhou) und einer Konverterstation in Shangyu (Shaoxing)

Projekt Hintergrund

Das Gansu-Zhejiang ±800kV UHVDC-Übertragungsprojekt ist eine nationale Schlüsselinitiative der West-Ost-Stromübertragungsstrategie. Als kritische Unterstützungseinheit des Erder-Pol-Projekts des Yuezhou ±800kV-Konverterstationsprojekts muss eine ultraweitspurige optische Übertragungsstrecke von ca. 220km zwischen einer Polstation in Lin'an, Hangzhou und einer Konverterstation in Shangyu, Shaoxing errichtet werden. Die Strecke überträgt wichtige Energiedienste einschließlich Gleichstromsteuerung und -schutz, Störschreiber, synchrone Datenerfassung und Feueralarm und bietet ein zuverlässiges Kommunikationsfundament für den stabilen Betrieb des UHVDC-Systems.

Ausgestattet mit G.652D-Singlemode-Glasfasern weist die Strecke einen Gesamtdesignverlust von bis zu 52dB auf. Herkömmliche optische Übertragungsgeräte können eine Übertragungsdistanz von 220km nicht direkt abdecken. Daher verwendet dieses Projekt eine kombinierte Lösung aus Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA) und OTU-Lichtwellenleiter-Transponder-Einheiten, um eine optische 1,25G-Langstrecken-Signalübertragung zu erreichen und die stabile Bereitstellung mehrerer sekundärer Energiedienste zu garantieren.

Polstation in Lin'an (Hangzhou)

Konverterstation in Shangyu (Shaoxing)

Systemlösungs-Design

Das Projekt setzt mehrere Dienstübertragungsstrecken mit kartenbestückten Chassis-Geräten ein. Duale Netzteile sind konfiguriert, um die Stromversorgungssicherheit zu gewährleisten, und ein unterstütztes Netzwerkmanagementsystem ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Gerätebetriebsstatus und der Lichtwellenleiter-Parameter. Unser Unternehmen hat drei Dienstübertragungs-Schemata (wie folgt) für verschiedene Energiediensttypen entworfen, die insgesamt 15 Dienststrecken umfassen und kritische Dienste wie Schutz, Steuerung, Störschreiber, Datenerfassung und Feueralarm abdecken.

1. Langstrecken-verstärkte Direktverbindung: Optische Module arbeiten mit EDFA-Verstärkern zusammen, um eine transparente Langstreckenübertragung von Schaltdiensten zu erreichen;

2. Einzelfaser-bidirektionale verstärkte Verbindung: der Kerndienstkanal dieses Projekts, der eine bidirektionale Einzelfaser-Wellenlängenübertragung verwendet, um UHVDC-Kernsteuerungs-, Schutz- und Störschreiberdienste zu übertragen;

3. Opto-elektronische Umsetzungs-Erweiterungsverbindung: realisiert die stationsübergreifende Langstreckenübertragung von Feueralarm-Ethernet-Diensten.

Alle Chassis sind mit einer kompakten Hardware-Architektur ausgestattet, und das webbasierte Netzwerkmanagement erleichtert es dem Vor-Ort-Betriebs- und Wartungspersonal, den Gerätestatus in Echtzeit zu überwachen.

Vor-Ort-Implementierung und Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme vor Ort wurde planmäßig in strikter Übereinstimmung mit den Implementierungsverfahren der Energietechnik durchgeführt, einschließlich vollständiger Prozessaufgaben wie Geräterack-Montage, Karteninstallation, Glasfaserverlegung, optischer Pfadabstimmung, Netzwerkmanagementkonfiguration und gemeinsamer Dienst-Fehlersuche.

Spezifikationen für die Auswahl von Jumper-Kabeln wurden während der Implementierung strikt durchgesetzt, um eine ordnungsgemäße optische Pfadanpassung zu garantieren. Nach der Hardware-Bereitstellung wurde für jeden EDFA-Verstärker eine optische Leistungskalibrierung durchgeführt, um eine stabile Ausgabe sicherzustellen, und DDM-Überwachungsdaten von OTU-Platinen wurden ausgelesen, um Schlüsselindikatoren wie Sende-/Empfangs-Lichtleistung und Modultemperatur zu überprüfen.

Es wurde ein hierarchischer Testansatz gewählt: Zunächst wurden leitungsseitige Schleifentests durchgeführt, um den Hardware-Lichtwellenleiter zu verifizieren, und anschließend wurden Sekundärdienstgeräte Kanal für Kanal angeschlossen. Kombiniert mit Netzwerkmanagement-Alarmstatus und Backend-Dienstdaten wurde jeder Kanal Kanal für Kanal validiert, um die Konformität bei der Inbetriebnahme sicherzustellen.

Einige Fotos von Geräten vor Ort sind wie folgt:

Abb. 1: Verstärkergeräte an der Polstation Guanyincun (vor Ort)

Abb. 2: Schaltgeräte an der Polstation Guanyincun (vor Ort)

Abb. 3: Verstärkergeräte an der Konverterstation Shangyu (vor Ort)

Abb. 4: Schaltgeräte an der Konverterstation Shangyu (vor Ort)

Wichtigste Testergebnisse

Nach der Systeminbetriebnahme arbeitet der gesamte Gerätesatz stabil mit ausreichendem optischem Leistungsmarge, und alle Indikatoren erfüllen die UHVDC-Energiekommunikationsstandards.

- EDFA-Lichtverstärkereinheiten arbeiten stabil, wobei die optische Ausgangsleistung die Designwerte erfüllt, keine Alarme auf den Platinen vorliegen und eine wirksame Kompensation für den Verlust von Weitverkehrs-Glasfaserkabeln gegeben ist;

- OTU-Lichtwellenleiter-Transponder-Einheiten behalten eine ausreichende empfangsseitige optische Leistungsmarge bei, bei normaler Modultemperatur und keinen Gerätealarmen;

- Alle Dienstkanäle werden erfolgreich aktiviert. Gleichstromsteuerung und -schutz, Störschreiber, Feueralarm und andere Dienste übertragen stabil, wobei Bitfehlerindikatoren die Energiekommunikationsspezifikationen erfüllen. Das ultraweitspurige optische Übertragungssystem hat offiziell den Betrieb aufgenommen.

Fallwert

Dieses Projekt erreicht erfolgreich eine stabile Energiedienstübertragung über eine 220km lange Ultra-Langstrecken-Verbindung mit hohem Verlust, was die technische Praktikabilität der EDFA + OTU optischen Verstärkungslösung für UHVDC-Erder-Pol-unterstützende Kommunikationsszenarien validiert. Das System kann gleichzeitig mehrere Energiedienste einschließlich Schutz, Steuerung, Störschreiber und Feueralarm übertragen und ist mit einem visualisierten Netzwerkmanagement ausgestattet, um die spätere Bedienung und Wartung zu erleichtern.

Die reibungslose Übergabe des Projekts setzt einen qualitativ hochwertigen technischen Meilenstein für den Bau von Ultralangstrecken-Energiekommunikation in inländischen UHVDC-Projekten, liefert eine ausgereifte und replizierbare praktische Referenz für nachfolgende ähnliche Langstrecken-Energiekommunikationsprojekte und unterstützt die planmäßige Inbetriebnahme und den Betrieb des Gansu-Zhejiang UHVDC-Projekts nachdrücklich.