항저우시 린안구 극지 기지와 사오싱시 상위구 변환소 간 1.25G / 220km 광증폭 링크 구축 사례 연구

프로젝트 배경

간쑤-저장 ±800kV UHVDC 송전 프로젝트는 '서전동송(西電東送)' 전략의 핵심 국가 이니셔티브입니다. 웨이저우 ±800kV 변환소 프로젝트의 접지극 프로젝트를 위한 핵심 지원 유닛으로서, 항저우 린안의 극지 기지와 사오싱 상위의 변환소 사이에 약 220km의 초장거리 광전송 링크를 구축해야 합니다. 이 링크는 직류 제어 및 보호, 고장 기록, 동기식 데이터 수집, 화재 경보 등 핵심 전력 서비스를 전송하며, UHVDC 시스템의 안정적인 운영을 위한 신뢰할 수 있는 통신 기반을 제공합니다.

G.652D 단일 모드 광섬유로 배포된 이 링크는 최대 52dB의 총 설계 손실을 특징으로 합니다. 기존의 광전송 장비로는 220km의 전송 거리를 직접 커버할 수 없습니다. 따라서 본 프로젝트는 어비움 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)와 OTU 광트랜스폰더 유닛의 결합 솔루션을 채택하여 1.25G 장거리 신호 전송을 달성하고 여러 전력 2차 서비스의 안정적인 전달을 보장합니다.

항저우 린안 극지 기지

사오싱 상위 변환소

시스템 솔루션 설계

본 프로젝트는 카드 장착형 섀시 장비로 다중 서비스 전송 링크를 배포합니다. 전원 공급 안정을 위해 이중 전원이 구성되며, 지원 네트워크 관리 시스템을 통해 장비 작동 상태와 광로 파라미터를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 당사는 다양한 전력 서비스 유형에 대해 3가지 서비스 전송 체계(아래 참조)를 설계했으며, 보호, 제어, 고장 기록, 데이터 수집, 화재 경보 등의 핵심 서비스를 포함하여 총 15개의 서비스 링크를 구축했습니다.

1. 장거리 증폭 직결 링크: 광 모듈이 EDFA 증폭기와 연동하여 스위치 서비스의 장거리 투명 전송을 구현합니다.

2. 단일 광섬유 양방향 증폭 링크: 본 프로젝트의 핵심 서비스 채널로, 단일 광섬유 양방향 파장 전송을 채택하여 핵심 UHVDC 제어-보호 및 고장 기록 서비스를 전송합니다.

3. 광전 변환 확장 링크: 화재 경보 이더넷 서비스의 국소 간 장거리 전송을 구현합니다.

모든 섀시는 컴팩트한 하드웨어 아키텍처로 배포되며, 웹 기반 네트워크 관리를 통해 현장 운영 및 유지보수 직원이 장비 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

현장 구현 및 시운전

현장 시운전은 전력 엔지니어링 구현 절차를 엄격히 준수하여 일정에 맞춰 진행되었으며, 장비 랙 실장, 카드 설치, 광섬유 라우팅, 광로 튜닝, 네트워크 관리 구성, 서비스 공동 디버깅 등 전체 프로세스 작업을 다뤘습니다.

구현 과정에서 적절한 광로 매칭을 보장하기 위해 광섬유 점퍼 선택 사양이 엄격히 적용되었습니다. 하드웨어 배포 후, 안정적인 출력을 보장하기 위해 각 EDFA 증폭기에 대해 광출력 보정을 수행했으며, OTU 보드의 DDM 모니터링 데이터를 읽어 송수신 광출력 및 모듈 온도 등의 핵심 지표를 검증했습니다.

계층적 테스트 접근 방식이 채택되었습니다. 먼저 라인 측 루프백 테스트를 수행하여 하드웨어 광로를 검증한 다음, 채널별로 2차 서비스 장치를 연결했습니다. 네트워크 관리 경보 상태 및 백엔드 서비스 데이터와 결합하여 각 채널을 개별적으로 검증함으로써 시운전 시 규격 준수를 보장했습니다.

현장 장비 사진의 일부는 다음과 같습니다:

그림 1: 구안인춘(Guanyincun) 극지 기지의 증폭기 장비(현장)

그림 2: 구안인춘(Guanyincun) 극지 기지의 스위치 장비(현장)

그림 3: 상위(Shangyu) 변환소의 증폭기 장비(현장)

그림 4: 상위(Shangyu) 변환소의 스위치 장비(현장)

주요 테스트 결과

시스템 시운전 후, 전체 장비 세트는 충분한 광출력 여유를 가지고 안정적으로 작동하며, 모든 지표가 UHVDC 전력 통신 표준을 충족합니다.

- EDFA 광증폭기 유닛은 안정적으로 작동하며, 출력 광출력이 설계 값을 충족하고, 보드에 경보가 없으며, 장거리 광케이블의 손실을 효과적으로 보상합니다.

- OTU 광트랜스폰더 유닛은 적절한 수신 광출력 여유를 유지하며, 정상적인 모듈 온도와 장비 경보가 없습니다.

- 모든 서비스 채널이 성공적으로 활성화되었습니다. 직류 제어 및 보호, 고장 기록, 화재 경보 및 기타 서비스가 안정적으로 전송되며, 비트 오류 지표가 전력 통신 사양을 충족합니다. 초장거리 광전송 시스템이 공식적으로 서비스에 들어갔습니다.

케이스 가치

본 프로젝트는 220km 초장거리 고손실 링크를 통해 안정적인 전력 서비스 전송을 성공적으로 달성하여 다음의 엔지니어링 실용성을 검증했습니다.EDFA + OTU UHVDC 접지극 지원 통신 시나리오를 위한 광 증폭 솔루션. 이 시스템은 보호, 제어, 고장 기록, 화재 경보를 포함한 여러 전력 서비스를 동시에 전송할 수 있으며, 시각화된 네트워크 관리를 갖추어 향후 운영 및 유지보수를 용이하게 합니다.

프로젝트의 원활한 납품은 국내 UHVDC 프로젝트의 초장거리 전력 통신 건설에 고품질 엔지니어링 벤치마크를 세우고, 후속 유사 장거리 전력 통신 프로젝트에 성숙하고 재현 가능한 실용적 레퍼런스를 제공하며, 간쑤-저장 UHVDC 프로젝트의 예정된 시운전 및 운영을 강력하게 지원합니다.