為了確保風場擴建後能夠為蘇格蘭格拉斯哥市可靠地供電，運營商使用了EtherCAT高速通訊係統及相應的控製組件。圖片顯示了一組PCC（公共連接點）

關鍵詞：通訊網絡I/O  工業以太網EtherCAT風場風力發電機

近日，歐洲風能協會發布了一些預測數據：歐洲風電將取得進一步的動態發展
，到 2020 年，風電總裝機容量將實現 64％的增長。作為這一發展的組成部分，數十台總輸出量為 217 兆瓦的風力發電機最近由法國阿爾斯通公司安裝在了蘇格蘭風場中。極速EtherCAT通訊網絡和Beckhoff相應的 I/O 組件構成這一歐洲最大陸上風電項目的通訊主幹。

阿爾斯通這一最新的風電項目主要在蘇格蘭格拉斯哥附近擴建的Whitelee風場中運行。新增的 217 兆瓦的裝機容量
，足夠滿足 124,000 戶家庭的用電需求。此次陸上風場的擴建為整個歐洲大陸設立了新標準
，此外
，這也是阿爾斯通功能強大的 ECO 100 風力發電機的第一個大型項目。阿爾斯通在該風場總共安裝了 69 台3 兆瓦的 ECO 100 風力發電機，6 台1.67 兆瓦的 ECO 74 風力發電機。

先進的控製技術確保可靠的風場運營

阿爾斯通的 Wind e-control™ 係統負責風場內的控製任務，如電壓

、功率和頻率控製。例如
，為了檢查風電場並網轉換點處的無功功率，Wind e-control™ 係xi統tong從cong風feng場chang采cai取qu了le各ge種zhong措cuo施shi。每mei個ge相xiang應ying國guo家jia的de電dian網wang準zhun則ze都dou可ke以yi通tong過guo此ci控kong製zhi係xi統tong可ke靠kao地di實shi現xian。電dian網wang準zhun則ze中zhong描miao述shu的de要yao求qiu是shi為wei了le保bao證zheng電dian網wang的de穩wen定ding
，在zai可ke再zai生sheng能neng源yuan產chan業ye不bu斷duan擴kuo大da時shi這zhe是shi最zui重zhong要yao的de。除chu此ci之zhi外wai，控kong製zhi係xi統tong允yun許xu在zai控kong製zhi室shi進jin行xing現xian場chang運yun營ying管guan理li或huo通tong過guo與yu SCADA 係統進行數據通訊遠程進行管理。Wind e-control™ 係統已首次在這個風場中安裝並成功應用。

阿爾斯通的並網設計工程師VicencCasadevall描述了控製係統的一些關鍵細節：“一方麵，我們有無功功率控製（RPC）

，它有三個調節模式。通過在‘電壓控製’模式下控製無功功率，能夠根據風電場運營商的規定調整轉換點，即公共連接點（PCC）的電壓。在‘功率因數控製’模式中


，可以控製 PCC 的功率因數。‘無功功率控製’模式能夠讓風電場運營商擁有一定的無功功率容量。另一方麵，我們還有有功功率控製（APC），它有二個調節模式。通過在‘有功功率限製’模式下控製有功功率，可以限製風場的有功功率輸出。在‘頻率控製’模式中
，如果頻率超過一定水平，有功功率輸出將會被限製。”

EtherCAT用作高速的並且經濟的數據通訊的基礎

EtherCAT是 Wind e-control™ 係(xi)統(tong)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)。這(zhe)一(yi)功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)，不(bu)僅(jin)適(shi)用(yong)於(yu)單(dan)台(tai)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)，它(ta)對(dui)風(feng)場(chang)網(wang)絡(luo)也(ye)特(te)別(bie)重(zhong)要(yao)。風(feng)電(dian)場(chang)和(he)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)周(zhou)期(qi)時(shi)間(jian)為(wei) 5 毫秒，並且它們相互間同步，使得風場電壓控製的響應時間低於 200 毫秒。

VicencCasadevall回憶道：”由於我們必須滿足充滿挑戰的時間要求，阿爾斯通的研發團隊尋求一種具有操作確定性的通信協議。最終，我們選擇了EtherCAT協議。它運行可靠，速度快
，完全符合我們的要求。”

Dirk Kordtomeikel, Beckhoff風電行業經理強調了EtherCAT係統除了其速度之外的成本優勢：“現在，風場網絡監控設備大部分都基於光纜。這些光纜都與EtherCAT兼容，允許我們在安裝過程中利用現有的電纜網絡，不會產生額外費用。此外
，基於EtherCATdefengchangwangluomanzudianlanrongyudeyaoqiu。fanguolai，yuqitazongxianxitongdelianjiehaikeyitigaozhenggexitongdekaifangxinghelinghuoxing。yunyingshangnenggouyibiqitashishiyitaiwangxieyigengdidechengbenhuodezhexiehaochu。

EtherCAT能夠跨越長距離

一個BeckhoffEK1100 EtherCAT耦合器鏈接控製站中的 I/O 層。種類齊全的EtherCAT端子模塊可處理風場自動運行中出現的所有信號形式。另外一個 EK1100 耦合器與各個 EK1521 EtherCAT光纖拓展端子模塊通訊。與帶光纖接口的 EK1501 EtherCAT耦合器配套，它們在各個風力發電機組間建立了靈活、可擴展的光纖網絡。標準以太網電纜允許兩個站點之間的距離為 100 米，兩個光纖裝置之間的距離可以更長：使用多模玻璃光纖連接可達 2 公裏，而使用單模玻璃光纖連接甚至可達 20 公裏。

硬件和軟件組件協同工作

除chu了le對dui高gao速su數shu據ju通tong訊xun的de需xu求qiu之zhi外wai，硬ying件jian和he軟ruan件jian的de操cao作zuo可ke靠kao性xing也ye是shi絕jue對dui重zhong要yao的de，特te別bie是shi對dui於yu處chu在zai惡e劣lie環huan境jing條tiao件jian下xia的de風feng力li發fa電dian機ji組zu來lai說shuo
，例li如ru劇ju烈lie的de振zhen動dong和he -60℃...+55℃ 的工作溫度。與Beckhoff的緊密合作對於VicencCasadevall來說是一個重要因素：“由於是Beckhoff發明了EtherCAT，對我們來說很清楚的一點就是，可以從Beckhoff購買最好的硬件和軟件解決方案，以實現與這個現場總線係統最佳匹配。不僅如此，Beckhoff在自動化技術林領域，特別是在風電行業，有著悠久的曆史，在阿爾斯通也享有很好的聲譽。”

更多信息，請見http://www.beckhoff.com.cn/cn/applicat/default.htm

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