河北豐寧縣某風(fēng)場(chǎng)本地監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造簡(jiǎn)析

殷彥翔 王斌 彭建 梅國剛 趙玲一

東方電氣新能科技（成都）有限公司 四川成都 610000

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通訊主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通訊、機(jī)組與升壓站通訊、升壓站內(nèi)通訊組成。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通訊是是監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能傳輸、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)組控制信號(hào)的集中監(jiān)控主要方式，同時(shí)也是接收電網(wǎng)調(diào)度指令的關(guān)鍵組成部分。電網(wǎng)明確規(guī)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能在無監(jiān)控時(shí)并網(wǎng)運(yùn)行。雖然目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由雙饋和直驅(qū)機(jī)組組成，但風(fēng)電場(chǎng)的通訊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)均高度相似。風(fēng)電場(chǎng)通訊主要由硬件和軟件組成。通過對(duì)河北豐寧縣某風(fēng)場(chǎng)本地監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)改造，本文主要對(duì)改造過程中通訊硬件損傷的問題進(jìn)行簡(jiǎn)析。

1 風(fēng)電場(chǎng)通訊硬件損傷的類型

該風(fēng)電場(chǎng)升壓站內(nèi)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組端、光纜線纜均存在通訊設(shè)備的損壞。

1.1 升壓站內(nèi)硬件損壞

風(fēng)電場(chǎng)中升壓站內(nèi)部硬件主要包括工作站、服務(wù)器、路由器、防火墻、核心交換機(jī)、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、光纖盒、光纖跳線、網(wǎng)線、監(jiān)控柜散熱等。站內(nèi)組網(wǎng)設(shè)備損壞主要發(fā)生在光纖盒、服務(wù)器、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、監(jiān)控柜散熱風(fēng)扇、光纖跳線、網(wǎng)線的損壞[1]。

通過此次某風(fēng)場(chǎng)技術(shù)改造發(fā)現(xiàn)損壞主要有以下幾點(diǎn)：①光纖盒損壞。光纖盒上光端口裂開、歪斜、光衰較大，導(dǎo)致光纖跳線對(duì)接不穩(wěn)或?qū)雍蠊鈧鬏斴^差或無光信號(hào)；光纖盒滑動(dòng)滑軌損壞，導(dǎo)致抽拉光纖盒時(shí)拉不出來，無法查看內(nèi)部熔纖情況，用力較大后用容易損壞尾纖；熔纖后尾纖未固定，在抽拉時(shí)易導(dǎo)致尾纖被卡住，抽拉后扯斷。②服務(wù)器損壞。該風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器損壞主要由于監(jiān)控柜散熱風(fēng)扇損壞，柜內(nèi)散熱不良，服務(wù)器長(zhǎng)期在高溫下運(yùn)行，加速老化損壞。③環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。環(huán)網(wǎng)交換機(jī)損壞一部分是因?yàn)殚L(zhǎng)期高溫運(yùn)行引起，另一部分由于殼體未接地，對(duì)內(nèi)部靜電放電。④監(jiān)控柜散熱風(fēng)扇。散熱風(fēng)扇主要因?yàn)槌鲲L(fēng)口積灰、風(fēng)扇抖動(dòng)松動(dòng)，柜體內(nèi)高溫因出風(fēng)口堵塞、風(fēng)扇松動(dòng)后未正對(duì)風(fēng)口，柜內(nèi)長(zhǎng)期溫度高，風(fēng)扇長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)械老化。⑤光纖跳線、網(wǎng)線損壞。光纖跳線主要由于光纖盒距離柜門較近，布置光纖后未捆扎走線，預(yù)留弧度較長(zhǎng)，關(guān)閉柜門時(shí)，擠壓光纖彎折損壞；網(wǎng)線主要由于層板間鋪設(shè)網(wǎng)線時(shí)，網(wǎng)線彎折后又用力拉扯導(dǎo)致?lián)p壞，部分還有鋪設(shè)時(shí)踩踏導(dǎo)致?lián)p壞。

1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組硬件損壞

風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組組網(wǎng)硬件主要包括機(jī)艙環(huán)網(wǎng)交接、塔基環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、多模光纖、光纖跳線、塔基光纖盒組成。易損壞主要是塔基光纖盒、塔基環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、多模光纖、光纖跳線。①塔基光纖盒損壞。塔基光纖盒主要存在插口裂開、歪斜、光衰較大的情況，與升壓站基本一致；備用光纖插頭未插防塵帽，備用無法使用情況；一臺(tái)機(jī)位因風(fēng)機(jī)間光纖串入大電流，且光纜屏蔽層未接地，引起光纖盒燒毀。②塔基環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。塔基環(huán)網(wǎng)交換機(jī)損壞主要因?yàn)橥鈿の唇拥?，交換機(jī)供電電壓不穩(wěn)引起、供電插頭虛接、交換機(jī)未卡緊脫落后引起供電拉弧引起。③多模光纖損壞。多模光纖損壞主要是在扭纜過程中，光纖夾在動(dòng)力電纜中夾壞或者在風(fēng)機(jī)晃動(dòng)過程中，碰撞至爬梯或管母接線盒尖口處折斷。風(fēng)機(jī)電裝過程中產(chǎn)生的折斷已經(jīng)在調(diào)試期間充分暴露和處理。④光纖跳線損壞。光纖跳線的損壞主要存在與升壓站類似情況，安裝后預(yù)留弧度太大，與柜門干涉，關(guān)門導(dǎo)致光纖夾斷、彎折情況。

1.3 線路光纜損壞

線纜光纜主要由設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖紙和集電線纜安裝時(shí)施工，主要由兩部分組成，一部分為風(fēng)機(jī)至升壓站內(nèi)光纖、另一部分為風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)間光纖，影響線纜光纜損壞主要存在熔尾纖時(shí)質(zhì)量、線路上光纜施工時(shí)是否產(chǎn)生斷芯、線纜上固定是否不穩(wěn)定，產(chǎn)生運(yùn)行過程中的斷芯情況[2]。同時(shí)，影響風(fēng)場(chǎng)通訊環(huán)網(wǎng)質(zhì)量熔纖施工時(shí)未按設(shè)計(jì)院圖紙進(jìn)行滿熔，風(fēng)機(jī)與升壓站、風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間無法構(gòu)建雙環(huán)網(wǎng)架構(gòu)。

2 通訊硬件損傷的原因分析

綜上所述，引起通訊硬件損傷原因主要有3種類型：

（1）安裝不到位。光纖跳線預(yù)留弧度、交換機(jī)外殼接地、光纜屏蔽層接地、光纜固定、熔纖數(shù)量和質(zhì)量不過關(guān)。

（2）維護(hù)不到位。柜內(nèi)散熱風(fēng)扇積灰、損壞未及時(shí)排查、光纖跳線有彎折未及時(shí)整改。

（3）缺失通訊設(shè)備維護(hù)檢查指導(dǎo)文件。缺失針對(duì)通訊維護(hù)檢查指導(dǎo)文件也是產(chǎn)生較多通訊硬件損傷的主要原因，現(xiàn)場(chǎng)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足且經(jīng)驗(yàn)不一致、重視程度不同等導(dǎo)致硬件損壞較多。

3 風(fēng)電場(chǎng)通訊硬件維護(hù)方案

避免通訊硬件損傷的方法有多種，總結(jié)該風(fēng)電場(chǎng)情況，主要從以下幾個(gè)階段考慮：

（1）風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)階段。①制定實(shí)用的通訊維護(hù)指導(dǎo)書；②按照指導(dǎo)書逐一排查記錄并整改。

（2）施工安裝階段。施工階段主要體現(xiàn)在熔纖階段和風(fēng)場(chǎng)通訊調(diào)試階段。①按照設(shè)計(jì)院圖紙進(jìn)行熔纖并記錄，若有變更，熔接時(shí)及時(shí)記錄并修訂光纜路由圖；②按照修訂后熔纖圖進(jìn)行新的環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)并修訂風(fēng)場(chǎng)通訊圖；③排查并緊固光纜易松動(dòng)易損傷部位。

（3）前期設(shè)計(jì)溝通階段。因風(fēng)電場(chǎng)通訊由設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)、安裝單位施工、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)試三部分組成。三方面在通訊設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分溝通，該風(fēng)電場(chǎng)因施工單位在前期未定，施工單位未按設(shè)計(jì)院路由圖施工，引起光纜路由圖、風(fēng)場(chǎng)通訊圖均需要修訂[3]。

4 結(jié)語

（1）某風(fēng)電場(chǎng)通訊硬件損傷的情況進(jìn)行簡(jiǎn)析。

（2）通過各種損傷情況類型進(jìn)行分析，以及采取的預(yù)防措施。

（3）提出各階段對(duì)風(fēng)電場(chǎng)通訊硬件和設(shè)計(jì)的建議和方法。