威海風電控制系統的光網絡雙纖自愈實現

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：風機控制的通信系統產品選取omate6000、omate2000滿足用戶的使用要求，并有多個成功案例，易安裝、免維護、易管理，減少了使用者的工作強度。
2、先進性：風機控制的通信系統設計中，充分考慮到當前計算機技術、系統控制技術、網絡技術和光傳輸技術的發展，所采用的核心技術和產品應用具備技術先進性，滿足系統的現實業務需求，并能保證系統以后的順利升級，確保系統在國內處于領先地位。
3、可靠性：在系統設計、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，確保系統穩定、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系統業務運行的可靠性。
4、開放性：系統的各種接口，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：本系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：

對于威海風電風機控制的數據通信系統，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干層數據傳輸網（見圖一）上，控制調度中心的控制計算機連接在骨干以太網上，對遠端風機的RTU、PLC等數據和發出控制指令。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：

根據該通信系統的實際情況和所傳輸的數據的要求，我們使用Omate6000系列工業以太網光交換機組建了該光纖傳輸網絡。
在該系統骨干通訊網由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，均具有極快速系統自愈能力，其自愈時間在30ms以內。
在控制中心，一共安裝了6臺Omate6000工業以太網光交換機和一臺普通多口網絡交換機，6臺Omate6000的網絡接口和普通交換機的網絡接口連接，控制計算機的網絡接口也和普通交換機的網絡接口連接，這樣負責各種業務管理和通訊的計算機通過普通交換機和每個環網通信，完成了和每個結點通信的要求。所有的數據管理和傳輸通過風力發電的控制系統的各種設備和軟件實現。而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。

光纖雙環自愈通信系統的工作流程：
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，在某臺工業交換機、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并保證切換時間在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系列交換機支持生成樹協議和多種VLAN劃分，支持IEEE 802.1Q協議，可以在結點和服務器之間建立私有通道，即結點不能相互訪問，服務器權限最高，而各結點內部的端口可以相互訪問，同時網管軟件具有管理權限劃分，不同的管理權限操作權限也不相同。中心端為數據傳輸的主控端，在控制中心安裝一臺多口網絡交換機，中心端就可以進入任意的冗余環網。

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、網口的狀態及性能系統自檢功能；光纖雙環自愈通信系統有極快冗余倒換時間（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，為風機制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（電快速脈沖群EFT）3級、IEC-61000-4-5（浪涌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、業主的后續風電項目當中。