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工程案例
風電場升壓站之間微波網(wǎng)絡鏈路的建設
概敘
海上風電場通常遠離大陸有一定距離，通常幾公里到幾十公里不等，不同區(qū)域內(nèi)風力發(fā)電機發(fā)電后，集中到海上升壓裝置站點，再通過海底電纜，將升壓后的電力輸送到岸站．岸站統(tǒng)一再次升壓處理后，接入電網(wǎng)．由于海上風力電廠建設條件制約，且許多海域海底地形變化較大，海底光纜敷設可能會受環(huán)境影響，為確保海上風電各設施能穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn)，對無人設施進行實時遠程管控監(jiān)控，我們需要在海底光纜為主要傳輸通道的基礎上，建設以衛(wèi)星＼微波等為通道的備份冗余傳輸鏈路．以作為應急通訊系統(tǒng)切換等用途．
微波和和衛(wèi)星備用設備建設的必要性
本風電場海上升壓站采用無人值班方式運行，在陸上220kV開關(guān)站對海上風電場進行實時遠程監(jiān)控。海上升壓站內(nèi)所有系統(tǒng)信息均采用光纖通道作為主通道進行傳輸，海上升壓站至之間建設有海底光電復合纜，并形成回路鏈路，最終到達登陸后光纜轉(zhuǎn)接敷設至陸上開關(guān)站。
考慮海上升壓站平臺到陸上開關(guān)站傳輸通道的可靠性，傳輸路由采用多重冗余設計，采用衛(wèi)星通信通道和微波作為備用傳輸路由。每個海上升壓站平臺設立遠端站，建立衛(wèi)星專用通信網(wǎng)絡作為風電場的備用傳輸通道。本技術(shù)要求為海上風電場項目工程電話交換系統(tǒng)、無線通信（VSAT和微波）及應急通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)要求。
在海上升壓站之間各設置1套微波通信裝置，實現(xiàn)兩個海上匯集站點對點通信通道，并結(jié)合已配置光纖通信通道和衛(wèi)星應急備用通道實現(xiàn)海陸間多種通信方式并存，提高區(qū)域風電場通信可靠性。
完善微波備用傳輸通道后的整體風電場的升壓站與陸上開關(guān)站之間的整體通訊鏈路，如下圖：
微波設備架設部署的現(xiàn)場條件
海上風電場通常遠離大陸有一定距離，通常幾公里到幾十公里不等，不同區(qū)域內(nèi)風力發(fā)電機發(fā)電后，集中到海上升壓裝置站點，再通過海底電纜，將升壓后的電力輸送到岸站．岸站統(tǒng)一再次升壓處理后，接入電網(wǎng)．由于海上風力電廠建設條件制約，且許多海域海底地形變化較大，海底光纜敷設可能會受環(huán)境影響，為確保海上風電各設施能穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn)，對無人設施進行實時遠程管控監(jiān)控，我們需要在海底光纜為主要傳輸通道的基礎上，建設以衛(wèi)星＼微波等為通道的備份冗余傳輸鏈路．以作為應急通訊系統(tǒng)切換等用途．
微波和和衛(wèi)星備用設備建設的必要性
本風電場海上升壓站采用無人值班方式運行，在陸上220kV開關(guān)站對海上風電場進行實時遠程監(jiān)控。海上升壓站內(nèi)所有系統(tǒng)信息均采用光纖通道作為主通道進行傳輸，海上升壓站至之間建設有海底光電復合纜，并形成回路鏈路，最終到達登陸后光纜轉(zhuǎn)接敷設至陸上開關(guān)站。
考慮海上升壓站平臺到陸上開關(guān)站傳輸通道的可靠性，傳輸路由采用多重冗余設計，采用衛(wèi)星通信通道和微波作為備用傳輸路由。每個海上升壓站平臺設立遠端站，建立衛(wèi)星專用通信網(wǎng)絡作為風電場的備用傳輸通道。本技術(shù)要求為海上風電場項目工程電話交換系統(tǒng)、無線通信（VSAT和微波）及應急通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)要求。
在海上升壓站之間各設置1套微波通信裝置，實現(xiàn)兩個海上匯集站點對點通信通道，并結(jié)合已配置光纖通信通道和衛(wèi)星應急備用通道實現(xiàn)海陸間多種通信方式并存，提高區(qū)域風電場通信可靠性。
完善微波備用傳輸通道后的整體風電場的升壓站與陸上開關(guān)站之間的整體通訊鏈路，如下圖：
微波備用傳輸通道后的整體風電場的升壓站與陸上開關(guān)站之間的整體通訊鏈路圖
衛(wèi)星通信系統(tǒng)僅在光纜故障情況下使用，并按時段租用。
微波通信系統(tǒng)，做為備用通道，僅在A和B升壓站無法通過光纜傳輸數(shù)據(jù)至陸上開關(guān)站的情況下，經(jīng)過微波傳輸至C或D升壓站，再經(jīng)過光纜D->C->傳輸至陸上開關(guān)站；同理，在C和D升壓站無法通過光纜傳輸數(shù)據(jù)至陸上開關(guān)站的情況下，經(jīng)過微波傳輸至A或B升壓站，再經(jīng)過光纜B->A->傳輸至陸上開關(guān)站；如圖(海上升壓站光纖中斷情況下，采用的通訊鏈路)：
微波備用傳輸通道后的整體風電場的升壓站與陸上開關(guān)站之間的整體通訊鏈路-光纖中斷情況下鏈路圖
微波設備架設部署的現(xiàn)場條件
1、微波安裝輔助立桿
在風電升壓站A，B，C，D，微波設備安裝架設，需要一定的條件，通常需要在升壓站頂層平臺，靠近對端站方向的欄桿邊沿，固定或焊接一條直徑50mm~70mm的鍍鋅鋼管或不銹鋼鋼管，長度建議在1.5米左右，鋼管應垂直與海平面，不得傾斜焊接。焊接立桿兩邊盡量遠離周邊其它無線電設施，而且固定天線位置正前方通訊方向，不得有其它金屬物體遮擋。用于固定微波設備和拋物面天線。如圖（僅供參考）：
A與C，B與D升壓站，互相面對面方向各自安裝一條輔助微波桿。
由于鋼管基礎的焊接工作，涉及到熱工作業(yè)，需申請（包含相關(guān)所需管材、熱工焊接設備），并實施和完成，全程施工需遵守升壓站平臺相關(guān)管理規(guī)定，施工時務必做好防火措施，相關(guān)人員嚴格依照勞保規(guī)范和和遵循安全相關(guān)措施。
微波安裝桿海拔高度要求
對于遠距離微波無線傳輸?shù)那樾危覀冃枰紤]地球曲率以及無線電傳輸菲涅爾因素的影響，我們分析下B與D升壓站，假設二者相距20公里，采用5GHz頻段微波和MIMO雙極化高增益天線，B與D海上升壓站的微波天線海拔掛高22米時傳輸鏈路仿真：
20公里時，5.8GHz頻段的空間鏈路損耗為133.69dB;
微波發(fā)射功率按25dBm，B、D海上升壓站按32dBi天線增益計算時，微波信號余量：25+32+32-133.69=-44.24(dB)，考慮到線摔、雨霧天氣的衰減預留10dB,信號抵達對端，完全可以獲得不低于-60dB的信號強度。
海面微波傳輸工程，點對點遠距離傳輸，雖然長距離傳輸海面反射可能會導致部分信號傳輸?shù)牟蛔?，采用功率較大發(fā)射功率而且盡可能提高天線增益，以提高系統(tǒng)富裕度，保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
系統(tǒng)應用：
海上風電場微波網(wǎng)絡骨干搭建
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