|
研華電力與能源事業部
一、風電行業背景
隨著國家對風電行業的扶持力度加大，風電產業發展迅猛。2007年中國大陸新增風電機組3155台，裝機容量330.4萬KW。與2006年當年新增裝機133.7萬KW相比，2007年當年新增裝機增長率為147.1%
2007年中國大陸累積風電機組6469台，裝機容量590.6WKW，風電場158個。分布在21個省市。於2006年累計裝機259.9KW相比。2007年累計裝機增長率為127.2%，提前３年實現國家《可再生能源法中長期發展規劃》中提出的目標。
suizhezhongguofengdianshichangdekuaisuzengchangyijifengdianjizuzhizaoshangxinxiudejinru，zhongguofengdianjizugongyingshichangdejingzhenggejuyezhengzaiqiaoranfashengbianhua。fengdianchangkaifashangtouzijianshefengdianchangdereqingyekongqiangaozhang，zhongguofengdianzhuangjirongliangjiangzai2008年底再次超過人們預想而創下新的紀錄！預計到2008年底，中國風電機組新增裝機容量將達到730.4萬千瓦，累計裝機容量將達到1335.6萬千瓦，新增裝機容量增長率預計將達到111.71%。
國家製定的2020年風電裝機3000萬千萬的目標，有望在2011年實現。到2020年，中國風電裝機保守估計將達到8000萬千瓦。
suizhefenglifadianchangdedaliangjianshe，fengchangxinxihuaguanlixitong，fengjiyuanchengjiankongxitongyedaliangyingyong。zhexiexitongyingyonghuanjingelie，xuyaoguanlixingkuanwengongyeyitaiwangjiaohuanjijinxingwangluozhichi。jinqiguoneiyidaxingfengjizhengjizhizaoqiyexuanzeleyanhuaEKI係列交換機作為其風場管理係統的主幹網交換機。
二、風電領域對網絡交換機的需求
1、風電應用環境惡劣，晝夜溫差大，風沙嚴重，要求工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，存儲濕度：0%～95%，無凝結。
2、電機控製係統電磁環境惡劣，需要工業交換機具有較強的抗電磁幹擾能力、較長時間的平均無故障時間。
3、為了保障通信的可靠性，要求建立冗餘的環網，具有較小的自愈時間。通信網絡出故障時，能夠平滑的切換到冗餘備份線路。
4、為了保證遠程監控的數據的安全性，交換機需要有全麵的網絡安全設置。
客戶經過了全麵的考察後最終選擇了研華的EKI-6554SI 和EKI-4654R作為風場管理係統以及風機遠程監控係統網絡架構交換機主幹設備。
三、網絡架構拓撲圖
風場管理係統網絡拓撲圖
EKI-4654R
EKI-7554SI
監控中心
每個風機的塔基處安裝一台研華的管理型冗餘交換機EKI-7554SI，通過單模光纖連接構成一個冗餘環網。同時監控中心內部每個環網的EKI-7554SI通過電口連接到研華24口網管型冗餘千兆以太網交換機EKI-4654R。監控中心內部服務器，工程師站通過EKI-4654R構成局域網係統。
四、方案分析
根據風電行業即有其普遍性也有其特殊性，我們在組網方案中主要考慮以下幾個方麵：
1． 係統設計充分考慮多個業務子係統的係統特點，技術上遵循先進性、實用性與成熟可靠性並重的原則，形成一整套功能齊全的組網解決方案。
2． 能夠滿足風電場苛刻的物理環境，溫度、防塵、電磁兼容性等要求
3． yinwangluoguimopangda，zuwangfangancaiyongqingxideduocengjiegou，congzuigenbendewangluojiegoushejishangjianhuawangluodeweihujiguanli，shixianguzhangdiandekuaisufenlijimingque，quebaoxitongdewendingyunxing。
4． 組網方案自身必須具備一定的故障排除及快速自愈功能，能夠針對設備故障、鏈路故障進行自我診斷及快速排除，並實時報警。
5． 對網絡進行人工維護、擴容、或故障修複時應該做到影響最小化，做到維護及擴容對係統運行無影響；故障修複隻對相關網絡設備的連接終端有一定的影響。
6． 網絡設備選擇采用具備高實時性和穩定性的工業級設備
7． 組網方案必須具備兼容性，能夠無縫連接不同廠商的網絡設備，具備高性價比。
考慮到工業現場對實時性要求，采用的是環網設計理念，避免單條鏈路故障對網絡的影響。
五、 研華方案的優勢
研華工業級以太網交換機具有如下優越特性：
1、快速冗餘
研華的工業以太網產品可以組成快速的冗餘網絡，使用研華獨創的X-Ring協議，為您搭建可靠的工業網絡，具有超快小於10毫秒的自愈時間。
商用的產品也可以組成冗餘網絡，但需要啟動STP協議，這樣冗餘自餘的時間就會達到10~~30秒，以上，所以不能用於工業環境中使用。
2、抗強擾―適用於嚴苛環境
研華以太網產品可以工作在嚴酷的電磁環境中，並且在數據口防雷、快速脈衝群，靜電等都有較高的防護等級，而商業使用的產品這一點是不具備的。
3、良好的溫度特性&安裝方式靈活性
良好的溫度特性，研華的EKI係列交換機是寬溫設計的。工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，滿足惡劣氣象環境下的穩定需求。
安裝方式更加靈活，工業級產品可支持導軌式安裝、麵板式安裝，堆疊式安裝和機櫃安裝等多種方式。
4、電源優勢&安裝方式優勢
電源供電部分是任何產品的根源，所有產品出現故障，其電源故障所占的比率為35%以yi上shang。所suo以yi工gong業ye產chan品pin為wei了le避bi免mian電dian源yuan故gu障zhang造zao成cheng的de麻ma煩fan，一yi般ban都dou會hui選xuan擇ze雙shuang電dian源yuan供gong電dian的de模mo式shi。而er且qie采cai用yong直zhi流liu供gong電dian。商shang用yong產chan品pin一yi般ban采cai用yong交jiao流liu單dan電dian源yuan供gong電dian。
5、安全優勢
研華工業以太網交換機采取如下若幹措施來保證工業網絡的萬無一失
1) VLAN（虛擬局域網）技術
VLAN是安全交換機必不可少的功能。VLAN可能跨越一個或多個交換機，與它們的物理位置無關，設備之間好像在同一個網絡間通信一樣。VLAN可以在交換機上實現廣播域的隔離，它可以把網絡分成一個一個獨立的區域，可以控製這些區域是否可以通訊。
2) IP/MAC與端口綁定
設置IP/MAC地址與端口的綁定功能，可有限的限製用戶的非授權網絡訪問。
3) 流量控製功能(traffic control)
交換機的流量控製可以預防因為廣播數據包、組(zu)播(bo)數(shu)據(ju)包(bao)及(ji)因(yin)目(mu)的(de)地(di)址(zhi)錯(cuo)誤(wu)的(de)單(dan)播(bo)數(shu)據(ju)包(bao)數(shu)據(ju)流(liu)量(liang)過(guo)大(da)造(zao)成(cheng)交(jiao)換(huan)機(ji)帶(dai)寬(kuan)的(de)異(yi)常(chang)負(fu)荷(he)，並(bing)可(ke)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)整(zheng)體(ti)效(xiao)能(neng)，保(bao)持(chi)網(wang)絡(luo)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)的(de)運(yun)行(xing)。
另外研華交換機還可針對每個端口提供雙向(in/out)分別限製功能。
4) ACL（訪問控製列表）技術
研華交換機采用了訪問控製列表ACL來實現包過濾防火牆的安全功能，增強安全防範能力。訪問控製過濾措施可以基於源/目標IP、TCP/UDP端口等方式實現。ACL不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)讓(rang)網(wang)絡(luo)管(guan)理(li)者(zhe)用(yong)來(lai)製(zhi)定(ding)網(wang)絡(luo)策(ce)略(lve)，針(zhen)對(dui)個(ge)別(bie)用(yong)戶(hu)或(huo)特(te)定(ding)的(de)數(shu)據(ju)流(liu)進(jin)行(xing)允(yun)許(xu)或(huo)者(zhe)拒(ju)絕(jue)的(de)控(kong)製(zhi)，也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)加(jia)強(qiang)網(wang)絡(luo)的(de)安(an)全(quan)屏(ping)蔽(bi)，從(cong)而(er)更(geng)大(da)程(cheng)度(du)的(de)保(bao)證(zheng)了(le)網(wang)絡(luo)安(an)全(quan)。
5) IEEE802.1x身份驗證機製
IEEE 802協議集的局域網接入控製協議，是基於端口的訪問控製協議。它能夠在利用IEEE 802局ju域yu網wang優you勢shi的de基ji礎chu上shang提ti供gong一yi種zhong對dui連lian接jie到dao局ju域yu網wang的de用yong戶hu進jin行xing認ren證zheng和he授shou權quan的de手shou段duan，達da到dao了le接jie受shou合he法fa用yong戶hu接jie入ru，拒ju絕jue非fei授shou權quan用yong戶hu的de訪fang問wen，保bao護hu網wang絡luo安an全quan的de目mu的de。
6) QoS機製
研華工業以太網交換機采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP優先級策略，保障了數據關鍵數據的實時可靠傳輸。
7) SysLog（係統日誌）
交換機的Syslog 日誌功能可以將係統錯誤、係統配置、狀態變化、狀zhuang態tai定ding期qi報bao告gao等deng信xin息xi傳chuan送song給gei日ri誌zhi服fu務wu器qi，網wang管guan人ren員yuan依yi據ju這zhe些xie信xin息xi掌zhang握wo設she備bei的de運yun行xing狀zhuang況kuang，及ji早zao發fa現xian問wen題ti，及ji時shi進jin行xing配pei置zhi設she定ding和he排pai障zhang，保bao障zhang網wang絡luo安an全quan穩wen定ding地di運yun行xing。
如欲獲取以上案例詳細信息，請撥打研華免費服務熱線：800-810-0345 或登錄研華自動化官方網站：www.advantech.com.cn/eAutomation
研華自動化電力與能源事業部
研華自動化電力與能源事業部門（Power & Energy Dept. ），專注於為電力與可再生能源的自動化係統提供優質可靠的信息化組件產品，即“3C+1E“產品，就是在自動化係統中承擔計算（Compute）、通訊（Communication）和控製（Control）的基於嵌入式技術（Embeded Technology）的產品，諸如工業人機界麵、電力前置機、嵌入式遠動終端、IEC-61850-3工業以太網交換機、串行-以太網-光纖-Wifi轉換網關等係統組件產品。我們專注的應用為發電廠控製係統、變電站綜合自動化係統、IEC-61850數字化變電站係統、可再生能源（風能、太陽能）控製係統及其配用電自動化係統。
|
