隨著煤炭、石油等能源的逐漸減少，人類越來越重視可再生能源的利用。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中最廉價、最有希望的能源，而且是一種不污染環(huán)境的“綠色能源”。現(xiàn)有風(fēng)電場的建設(shè)一般較分散，而風(fēng)電場經(jīng)理又要了解各風(fēng)場的運(yùn)行情況，現(xiàn)有的分散監(jiān)視與控制顯然不能滿足要求。

一般風(fēng)電場的選址比較偏僻，地理環(huán)境比較惡劣，工作人員居住地離現(xiàn)場較遠(yuǎn)，工作人員工作起來比較辛苦，而且也因為工作條件惡劣不易招到新的工作人員。因為各風(fēng)電場相距較遠(yuǎn)，而每個風(fēng)場內(nèi)風(fēng)機(jī)數(shù)量也很多，所以每個風(fēng)場都需要配置一定的工作人員進(jìn)行日常的巡檢維護(hù)，從而造成了人員的浪費(fèi)。

風(fēng)電場風(fēng)機(jī)一般工作于惡劣的環(huán)境下，使其工作環(huán)境具有潮濕、酸堿腐蝕、高塵高電磁干擾、極寒極熱等特征，并在無人值守的情況下長年運(yùn)行，因而要保證對其進(jìn)行實時、可靠的控制。在大型風(fēng)力發(fā)電場，通常需要對幾十臺或上百臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行集群監(jiān)控，要求構(gòu)建穩(wěn)定可靠、快速實時的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

為了解決用戶的上述困惑，我們提出了風(fēng)電場風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案，在幾百至幾千公里之外的城市設(shè)置了監(jiān)控中心。風(fēng)電公司通過該系統(tǒng)可以對各地的風(fēng)電場的運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，解決了風(fēng)電公司以前難以對各地的風(fēng)電場統(tǒng)一管理的問題，且可以對風(fēng)電場中的多種風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，實現(xiàn)了風(fēng)電場無人值守的目標(biāo)。客戶雖然在幾百公里之外，卻如身臨其境。

為保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，期望實現(xiàn)預(yù)防式維護(hù)，從而大幅度減少風(fēng)機(jī)故障帶來的損失，實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)在以太網(wǎng)的高效可靠傳輸，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)采用G.8032環(huán)網(wǎng)協(xié)議，可實現(xiàn)5ms內(nèi)環(huán)網(wǎng)自愈，大大提高了環(huán)網(wǎng)的的可靠性。

項目需求：

監(jiān)控和管理風(fēng)機(jī)現(xiàn)場，搭建監(jiān)控系統(tǒng)，通過目前成熟的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)組網(wǎng)，調(diào)度中心主站直接監(jiān)控風(fēng)機(jī)各個站點(diǎn)的運(yùn)行情況。

電場風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案：

風(fēng)電場遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)主要對分布在不同地區(qū)風(fēng)電場的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及場內(nèi)變電站的設(shè)備運(yùn)行情況及生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集和監(jiān)控，使監(jiān)控中心能夠及時準(zhǔn)確地了解各風(fēng)電場的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。風(fēng)力發(fā)電場自動化集控系統(tǒng)包括對風(fēng)電場的風(fēng)力狀況和機(jī)組、風(fēng)電場運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與集中處理，提供就地操作和遠(yuǎn)程監(jiān)控人機(jī)界面，還可自動或根據(jù)管理人員反饋的指令對風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場運(yùn)行進(jìn)行效率優(yōu)化和安全保障控制。

風(fēng)機(jī)現(xiàn)場實現(xiàn)監(jiān)控功能：

a、風(fēng)機(jī)塔下環(huán)境：在每個風(fēng)機(jī)塔底需要安裝一臺網(wǎng)管型交換機(jī)設(shè)備，其中通過以太網(wǎng)和現(xiàn)場的高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭以及網(wǎng)絡(luò)對講機(jī)等其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接組成局域網(wǎng)，其中光纖7口和8口用于組成冗余光纖環(huán)網(wǎng)，光纖9口用于和塔上機(jī)艙內(nèi)的非網(wǎng)管交換機(jī)設(shè)備連接。

b、風(fēng)機(jī)機(jī)艙環(huán)境：每個風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)安裝一臺非網(wǎng)管交換機(jī)，其中光口用于和風(fēng)機(jī)塔底交換機(jī)連接。其中網(wǎng)口連接機(jī)艙內(nèi)部高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭和網(wǎng)絡(luò)對講機(jī)等其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

c、中心監(jiān)控室：中心監(jiān)控主站通過光纖與中心交換機(jī)的光纖口9連接，接入到整個風(fēng)機(jī)的內(nèi)部工業(yè)以太網(wǎng)，及時了解整個風(fēng)機(jī)各個站點(diǎn)運(yùn)行情況。

該方案具有如下的優(yōu)勢：

1、能實現(xiàn)各種異構(gòu)風(fēng)電場監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)通信、互連互通，能夠大幅提高集成效率，滿足現(xiàn)有的和將來不斷出現(xiàn)的需求;

2、屏蔽了底層設(shè)備，減少了系統(tǒng)通信連接和數(shù)據(jù)交換成本，使各風(fēng)電場單個監(jiān)測設(shè)備的更換不影響整個監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)作，使子站子系統(tǒng)具有良好的網(wǎng)絡(luò)連接功能，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況靈活使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具備同時和省級、地區(qū)級主站通信的能力;

3、降低投資風(fēng)險和投資成本，允許現(xiàn)有風(fēng)電場監(jiān)測系統(tǒng)逐步升級改造而不是完全拋棄原來投資，而且為將來的數(shù)字化電力自動化系統(tǒng)改造帶來便利。

4、主站和子站間交互的風(fēng)電場所有信息按標(biāo)準(zhǔn)的IEC 61850模型運(yùn)作，實現(xiàn)信息在運(yùn)行系統(tǒng)和其他支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復(fù)建設(shè)和投資，提高設(shè)備、系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，降低監(jiān)測成本;

5、有效利用電力系統(tǒng)廣泛使用的2M通信接口，讓遙測、遙調(diào)、遙控、遙信信息和圖像、聲音、安防報警等信息互不影響的傳送，并且保證通信的時效性和可靠性。

優(yōu)勢：

1、該組網(wǎng)方案使用了環(huán)網(wǎng)方案大大提高了網(wǎng)絡(luò)的彈性，任何故障點(diǎn)出現(xiàn)對目前網(wǎng)絡(luò)不會造成任何影響。同時每個環(huán)網(wǎng)相互獨(dú)立、互不影響。

2、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)具備鏈路自愈自恢復(fù)特性，保證遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

3、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)布線方便同時環(huán)網(wǎng)交換機(jī)具備快速組網(wǎng)、靈活組網(wǎng)、便于維護(hù)等特性。使得易用性更強(qiáng)。

4、IEEE 802.3z環(huán)網(wǎng)協(xié)議，即插即用，自動組網(wǎng)；完全分布式，不懼主控節(jié)點(diǎn)失效，全網(wǎng)恢復(fù)時間＜5ms ，能夠組建相交環(huán)、相切環(huán)等多種復(fù)雜環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

5、國內(nèi)首創(chuàng)內(nèi)置鋰電池，帶鋰電池保護(hù)與充電功能，設(shè)備斷電時 鋰電可以提供5小時以上的供電，保證環(huán)網(wǎng)光纖線路工作正常（本功能可選配）。

6、支持多種光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：點(diǎn)對點(diǎn)、星型、鏈型、環(huán)網(wǎng)冗余，并可組合為更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持多種光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

7、交換機(jī)內(nèi)建1Mbit MP-SSRAM高速內(nèi)存，無阻塞設(shè)計，最大背板帶寬32GBit/S。

8、設(shè)備帶Console（CLI）網(wǎng)管與WEB管理平臺可以在線軟件升級，在主機(jī)端可以管理每臺從機(jī)的設(shè)備的工作狀態(tài)。

9、符合工業(yè)四級電磁兼容性要求；超強(qiáng)防雷功能：防雷擊，可抗感應(yīng)高壓，防浪涌等無風(fēng)扇高效散熱，降低修復(fù)時間。

10、以太接口與串行數(shù)據(jù)帶防雷保護(hù)，防雷達(dá)到GB/T17626.5（IEC61000-4-5）短路電流波8/20μs，開路峰值輸出電壓6KV標(biāo)準(zhǔn)。

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