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威海風電場建設的需求:
2006年4月,龍源集團著手建設威海風電場,同時考慮到設計風機控製的通信網絡。按照規劃的要求,在風電場各個結點之間通過光纖通訊,每個結點(風機)需要8個RJ45接口(目前僅使用3個)。工業以太網交換機之間采用雙層冗餘環網機製,在某台交換機斷電情況下,不影響其他交換機設備間的通訊,切換時間要短,即交換機之間能組2層及2層以上的光纖環網且能自動尋找合適路由和切換判斷故障光路。風機通訊的數據量不大,各個站點之間使用100M以(yi)太(tai)網(wang)接(jie)口(kou)即(ji)可(ke)完(wan)成(cheng)工(gong)作(zuo)。結(jie)點(dian)與(yu)中(zhong)心(xin)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)之(zhi)間(jian)能(neng)建(jian)立(li)私(si)有(you)通(tong)道(dao),即(ji)結(jie)點(dian)不(bu)能(neng)相(xiang)互(hu)訪(fang)問(wen),服(fu)務(wu)器(qi)權(quan)限(xian)最(zui)高(gao),結(jie)點(dian)內(nei)部(bu)端(duan)口(kou)可(ke)相(xiang)互(hu)訪(fang)問(wen)。工(gong)業(ye)防(fang)護(hu)等(deng)級(ji)在(zai)IP40yishang。zhongxinfuwuqiyugejiediantongguoduogerongyuguangxianyitaiwanglianjie。zhenggetongxinxitongdexuyaochongfenkaolvchanpinjiandejianrongxingwenti,shixitongdegegebufendounenghenhaodexietiao、穩定的工作,把係統各個部分的性能充分發揮,堅決杜絕資源浪費等現象。
技術設計原則:
針對威海風電場建設的要求,我們本著經濟實用、性能優越、技術先進、安全可靠的指導思想進行設計,奔婀訟低承閱苡旁健⒓際蹕冉⒃誦邪踩煽康那疤嵯攏×克跫跬蹲剩苊獠槐匾淖式鵠朔選? 1、實用性:風機控製的通信係統產品選取omate6000、omate2000滿足用戶的使用要求,並有多個成功案例,易安裝、免維護、易管理,減少了使用者的工作強度。 2、先進性:風機控製的通信係統設計中,充分考慮到當前計算機技術、係統控製技術、網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)和(he)光(guang)傳(chuan)輸(shu)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),所(suo)采(cai)用(yong)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)應(ying)用(yong)具(ju)備(bei)技(ji)術(shu)先(xian)進(jin)性(xing),滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)的(de)現(xian)實(shi)業(ye)務(wu)需(xu)求(qiu),並(bing)能(neng)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)以(yi)後(hou)的(de)順(shun)利(li)升(sheng)級(ji),確(que)保(bao)係(xi)統(tong)在(zai)國(guo)內(nei)處(chu)於(yu)領(ling)先(xian)地(di)位(wei)。 3、可靠性:在係統設計、設備選型、調試、安裝等環節都將嚴格貫徹質量條例,完全符合標書和國家、行業的有關標準,確保係統穩定、可靠、安全地運行。采用雙纖自愈環網的組網方式更是保證了係統業務運行的可靠性。 4、開放性:係統的各種接口,核心技術具有開放性,符合國際國內相關標準,設備具有很好的互操作性。綜合了業界最優秀的產品、技術和服務。 5、靈活性:本係統組網方式為雙纖自愈環網,操作管理簡便,維護方便。
風電現場實現的技術方案:
對於威海風電風機控製的數據通信係統,使用Omate2000數據光端機組成多個雙纖自 愈子環網(見圖二),傳輸異步串口數據的基礎,將多個子環網上聯到Omate6000工業以太網光交換機組成的骨幹層數據傳輸網(見圖一)上,控製調度中心的控製計算機連接在骨幹以太網上,對遠端風機的RTU、PLC等數據和發出控製指令。具體結構圖如下圖:
圖一:雙纖自愈全網

圖二: 雙纖自愈子網

方案說明:
根據該通信係統的實際情況和所傳輸的數據的要求,我們使用Omate6000係列工業以太網光交換機組建了該光纖傳輸網絡。 在該係統骨幹通訊網由Omate6000組成雙纖自愈環網上串6個由omate2000組成的業務子環網,每個子環網內的結點數量為5~10個omate2000,這樣,這六個環網,均具有極快速係統自愈能力,其自愈時間在30ms以內。 在控製中心,一共安裝了6台Omate6000工業以太網光交換機和一台普通多口網絡交換機,6台Omate6000的(de)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)和(he)普(pu)通(tong)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)連(lian)接(jie),控(kong)製(zhi)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)也(ye)和(he)普(pu)通(tong)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)網(wang)絡(luo)接(jie)口(kou)連(lian)接(jie),這(zhe)樣(yang)負(fu)責(ze)各(ge)種(zhong)業(ye)務(wu)管(guan)理(li)和(he)通(tong)訊(xun)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)通(tong)過(guo)普(pu)通(tong)交(jiao)換(huan)機(ji)和(he)每(mei)個(ge)環(huan)網(wang)通(tong)信(xin),完(wan)成(cheng)了(le)和(he)每(mei)個(ge)結(jie)點(dian)通(tong)信(xin)的(de)要(yao)求(qiu)。所(suo)有(you)的(de)數(shu)據(ju)管(guan)理(li)和(he)傳(chuan)輸(shu)通(tong)過(guo)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)各(ge)種(zhong)設(she)備(bei)和(he)軟(ruan)件(jian)實(shi)現(xian)。而(er)Omate6000工業以太網光交換機的管理則由omate專業網管軟件來完成。
光纖雙環自愈通信係統的工作流程: 建設了整個風電項目的光纖通訊網絡,在整個電廠內部,各個結點之間通過光纖通訊。在每個結點需要使用8個以太網接口的情況下,所有的光交換機均使用導軌式Omate6000光交換機,該設備體積小,占用空間少,安裝簡單方便。所有的數據光端機組網分為個6子網,組建了6個雙纖自愈環網,在某台工業交換機、數據光端機斷電或者故障的情況下,不影響其他交換設備間的通訊並保證切換時間在30ms以內,即交換機之間組成了2層和2層以上的光纖環網,能夠自動尋找合適路由和切換判斷故障光路。Omate6000係列交換機支持生成樹協議和多種VLAN劃分,支持IEEE 802.1Q協(xie)議(yi),可(ke)以(yi)在(zai)結(jie)點(dian)和(he)服(fu)務(wu)器(qi)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)私(si)有(you)通(tong)道(dao),即(ji)結(jie)點(dian)不(bu)能(neng)相(xiang)互(hu)訪(fang)問(wen),服(fu)務(wu)器(qi)權(quan)限(xian)最(zui)高(gao),而(er)各(ge)結(jie)點(dian)內(nei)部(bu)的(de)端(duan)口(kou)可(ke)以(yi)相(xiang)互(hu)訪(fang)問(wen),同(tong)時(shi)網(wang)管(guan)軟(ruan)件(jian)具(ju)有(you)管(guan)理(li)權(quan)限(xian)劃(hua)分(fen),不(bu)同(tong)的(de)管(guan)理(li)權(quan)限(xian)操(cao)作(zuo)權(quan)限(xian)也(ye)不(bu)相(xiang)同(tong)。中(zhong)心(xin)端(duan)為(wei)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)的(de)主(zhu)控(kong)端(duan),在(zai)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)安(an)裝(zhuang)一(yi)台(tai)多(duo)口(kou)網(wang)絡(luo)交(jiao)換(huan)機(ji),中(zhong)心(xin)端(duan)就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)入(ru)任(ren)意(yi)的(de)冗(rong)餘(yu)環(huan)網(wang)。
方案特殊優勢:
威海風電場中應用的Omate以太網交換機和數據光端機具備獨特光口、網口的狀態及性能係統自檢功能;光纖雙環自愈通信係統有極快冗餘倒換時間(節點間<1ms,網絡倒換時間< 10ms);配置了報警輸出:繼電器輸出指示設備故障;工作溫在-40℃~+80℃,適應中國北方高寒,也適應南方酷熱;工作濕度在5%~95%,不怕梅雨季節;包裝采用IP40防護,鋁質外殼,重量輕,為風機製造商節省寶貴的空間、重量;安裝方式可以是 壁掛、導軌及機架方式,為集成商節省人力和時間;電磁兼容性通過國家IEC-61000-4-2(靜電ESD)3級、IEC-61000-4-4(電快速脈衝群EFT)3級、IEC-61000-4-5(浪湧Surge)3級,適應各種變速風機的環境;該產品的平均壽命MTBF是302,000小時,可以讓風機運行高枕無憂。
結束語:
威海風電場采用Omate雙纖自愈環網技術穩定、安全、可靠運行近2年時間,證明雙纖自愈環網技術在風電行業的先進性和實用性,象Omate一樣國產、精品、實時的工業以太網光交換機,完全可以替代目前市場上占主導地位的國外同類產品,同時雙纖自愈環網技術已經走進風電行業的廠家、業主的後續風電項目當中。
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