威海風(fēng)電控制系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)雙纖自愈實(shí)現(xiàn)

技術(shù)設(shè)計(jì)原則：

針對(duì)威海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的要求，我們本著經(jīng)濟(jì)實(shí)用、性能優(yōu)越、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的指導(dǎo)思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(shí)用性：風(fēng)機(jī)控制的通信系統(tǒng)產(chǎn)品選取omate6000、omate2000滿(mǎn)足用戶(hù)的使用要求，并有多個(gè)成功案例，易安裝、免維護(hù)、易管理，減少了使用者的工作強(qiáng)度。
2、先進(jìn)性：風(fēng)機(jī)控制的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，充分考慮到當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光傳輸技術(shù)的發(fā)展，所采用的核心技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用具備技術(shù)先進(jìn)性，滿(mǎn)足系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)需求，并能保證系統(tǒng)以后的順利升級(jí)，確保系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
3、可靠性：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都將嚴(yán)格貫徹質(zhì)量條例，完全符合標(biāo)書(shū)和國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行。采用雙纖自愈環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)方式更是保證了系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)行的可靠性。
4、開(kāi)放性：系統(tǒng)的各種接口，核心技術(shù)具有開(kāi)放性，符合國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備具有很好的互操作性。綜合了業(yè)界最優(yōu)秀的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。
5、靈活性：本系統(tǒng)組網(wǎng)方式為雙纖自愈環(huán)網(wǎng)，操作管理簡(jiǎn)便，維護(hù)方便。

風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案：

對(duì)于威海風(fēng)電風(fēng)機(jī)控制的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，使用Omate2000數(shù)據(jù)光端機(jī)組成多個(gè)雙纖自 愈子環(huán)網(wǎng)（見(jiàn)圖二），傳輸異步串口數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，將多個(gè)子環(huán)網(wǎng)上聯(lián)到Omate6000工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)組成的骨干層數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)（見(jiàn)圖一）上，控制調(diào)度中心的控制計(jì)算機(jī)連接在骨干以太網(wǎng)上，對(duì)遠(yuǎn)端風(fēng)機(jī)的RTU、PLC等數(shù)據(jù)和發(fā)出控制指令。具體結(jié)構(gòu)圖如下圖：

圖一：雙纖自愈全網(wǎng)

圖二： 雙纖自愈子網(wǎng)

方案說(shuō)明：

根據(jù)該通信系統(tǒng)的實(shí)際情況和所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的要求，我們使用Omate6000系列工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)組建了該光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。
在該系統(tǒng)骨干通訊網(wǎng)由Omate6000組成雙纖自愈環(huán)網(wǎng)上串6個(gè)由omate2000組成的業(yè)務(wù)子環(huán)網(wǎng)，每個(gè)子環(huán)網(wǎng)內(nèi)的結(jié)點(diǎn)數(shù)量為5～10個(gè)omate2000,這樣，這六個(gè)環(huán)網(wǎng)，均具有極快速系統(tǒng)自愈能力，其自愈時(shí)間在30ms以?xún)?nèi)。
在控制中心，一共安裝了6臺(tái)Omate6000工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)和一臺(tái)普通多口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，6臺(tái)Omate6000的網(wǎng)絡(luò)接口和普通交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，控制計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口也和普通交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口連接，這樣負(fù)責(zé)各種業(yè)務(wù)管理和通訊的計(jì)算機(jī)通過(guò)普通交換機(jī)和每個(gè)環(huán)網(wǎng)通信，完成了和每個(gè)結(jié)點(diǎn)通信的要求。所有的數(shù)據(jù)管理和傳輸通過(guò)風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)的各種設(shè)備和軟件實(shí)現(xiàn)。而Omate6000工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)的管理則由omate專(zhuān)業(yè)網(wǎng)管軟件來(lái)完成。

光纖雙環(huán)自愈通信系統(tǒng)的工作流程：
建設(shè)了整個(gè)風(fēng)電項(xiàng)目的光纖通訊網(wǎng)絡(luò)，在整個(gè)電廠(chǎng)內(nèi)部，各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間通過(guò)光纖通訊。在每個(gè)結(jié)點(diǎn)需要使用8個(gè)以太網(wǎng)接口的情況下，所有的光交換機(jī)均使用導(dǎo)軌式Omate6000光交換機(jī)，該設(shè)備體積小，占用空間少，安裝簡(jiǎn)單方便。所有的數(shù)據(jù)光端機(jī)組網(wǎng)分為個(gè)6子網(wǎng)，組建了6個(gè)雙纖自愈環(huán)網(wǎng)，在某臺(tái)工業(yè)交換機(jī)、數(shù)據(jù)光端機(jī)斷電或者故障的情況下，不影響其他交換設(shè)備間的通訊并保證切換時(shí)間在30ms以?xún)?nèi)，即交換機(jī)之間組成了2層和2層以上的光纖環(huán)網(wǎng)，能夠自動(dòng)尋找合適路由和切換判斷故障光路。Omate6000系列交換機(jī)支持生成樹(shù)協(xié)議和多種VLAN劃分，支持IEEE 802.1Q協(xié)議，可以在結(jié)點(diǎn)和服務(wù)器之間建立私有通道，即結(jié)點(diǎn)不能相互訪(fǎng)問(wèn)，服務(wù)器權(quán)限最高，而各結(jié)點(diǎn)內(nèi)部的端口可以相互訪(fǎng)問(wèn)，同時(shí)網(wǎng)管軟件具有管理權(quán)限劃分，不同的管理權(quán)限操作權(quán)限也不相同。中心端為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹骺囟耍诳刂浦行陌惭b一臺(tái)多口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，中心端就可以進(jìn)入任意的冗余環(huán)網(wǎng)。

方案特殊優(yōu)勢(shì)：

威海風(fēng)電場(chǎng)中應(yīng)用的Omate以太網(wǎng)交換機(jī)和數(shù)據(jù)光端機(jī)具備獨(dú)特光口、網(wǎng)口的狀態(tài)及性能系統(tǒng)自檢功能；光纖雙環(huán)自愈通信系統(tǒng)有極快冗余倒換時(shí)間（節(jié)點(diǎn)間<1ms，網(wǎng)絡(luò)倒換時(shí)間< 10ms）；配置了報(bào)警輸出：繼電器輸出指示設(shè)備故障；工作溫在-40℃～+80℃，適應(yīng)中國(guó)北方高寒，也適應(yīng)南方酷熱；工作濕度在5%～95%，不怕梅雨季節(jié)；包裝采用IP40防護(hù)，鋁質(zhì)外殼，重量輕，為風(fēng)機(jī)制造商節(jié)省寶貴的空間、重量；安裝方式可以是 壁掛、導(dǎo)軌及機(jī)架方式，為集成商節(jié)省人力和時(shí)間；電磁兼容性通過(guò)國(guó)家IEC-61000-4-2（靜電ESD）3級(jí)、IEC-61000-4-4（電快速脈沖群EFT）3級(jí)、IEC-61000-4-5（浪涌Surge）3級(jí)，適應(yīng)各種變速風(fēng)機(jī)的環(huán)境；該產(chǎn)品的平均壽命MTBF是302,000小時(shí)，可以讓風(fēng)機(jī)運(yùn)行高枕無(wú)憂(yōu)。

結(jié)束語(yǔ)：

威海風(fēng)電場(chǎng)采用Omate雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行近2年時(shí)間，證明雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)在風(fēng)電行業(yè)的先進(jìn)性和實(shí)用性，象Omate一樣國(guó)產(chǎn)、精品、實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)，完全可以替代目前市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，同時(shí)雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的廠(chǎng)家、業(yè)主的后續(xù)風(fēng)電項(xiàng)目當(dāng)中。