光伏、风电场站的箱变少则几十台、多则数百台,彼此相距几百米到几公里。铜缆传不远、易受雷击和电磁干扰,所以场区通讯普遍采用光纤。最常见的结构是光纤自愈环网。
一、什么是自愈环网
把同一区域的箱变测控装置用光缆首尾相连,两端再接回中控室的环网交换机,就构成了一个环。正常时数据沿一个方向传输,另一条路径作为备用;当环上某一处光缆被挖断、或某台装置断电,环网协议会在很短时间内把数据切换到另一方向,其余装置的通讯不受影响,这就是“自愈”。
这样做的好处是:只多用一段回程光缆,就获得了链路冗余,比每台箱变单独拉一根光缆到中控室(星形)省缆,又比单链串接(总线)可靠。
二、箱变测控装置集成光口的意义
早期做法是在每台箱变里单独放一台工业光纤交换机。奥一 NSA3、NSA2 电站智能监控单元内置双光口,装置本身就是环网的一个节点,省去了单独的交换机、电源和接线,也减少了一个故障点。光口采用 ST 接头,传输距离可达 50km。
三、一个环带多少台合适
环内节点越多,单个环覆盖的箱变越多、用缆越省,但一旦出现两处断点,受影响的范围也越大,排查越慢。工程上通常按集电线路划分环网:同一条集电线路上的箱变组成一个环,与一次系统的检修范围一致,运维也直观。具体每环台数,要结合环网交换机的能力、规约轮询周期和业主要求确定。
四、施工与验收要点
- 光缆路由:环的“去”和“回”两段光缆尽量不要同沟同管,否则一次开挖可能把两段同时挖断,环网就失去意义。
- 熔接与损耗:熔接点做好记录,验收时用 OTDR 或光功率计测试链路损耗,留出余量。
- 跳线与接头:箱变内光纤跳线不要过度弯折,ST 接头插拔后要清洁端面。
- 端口对应:每台装置的光口 1、光口 2 与上下游的连接关系要有标签,否则日后排查断点会很困难。
- 自愈测试:验收时人为断开环上任一段光缆,确认后台所有装置仍然在线,再恢复。
五、运维中如何发现断点
环网单点故障不影响通讯,容易被忽略。建议在监控后台为每个环配置“环网断开”告警,或定期查看各装置光口状态。一旦发现单点断开就及时修复,避免第二处故障叠加造成整段掉线。
需要组网方案参考,可查看新能源电站智能监控解决方案,或下载各产品的技术说明书。
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