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风力发电场监控系统通信解决方案

系统概述
        在风电发电场中风力发电机组分布在辽阔的发电场当中,每台发电机组的顶部机仓配备有一个涡轮发电机,前端是可调整角度的风叶,系统可根据不同的风力状况来调整风叶的倾斜角度,风叶一般的转速为10~15转/分,风叶的通过变速箱可将转速到1500转/分的转速驱动发电机,在机仓里同时也配置一台工业PC和PLC用于控制及相关数据采集,通过PLC采集风速、风向、转速、温度、发电有功功率及无功功率等相关数据,并通过采集的数据对发电机进行实时控制,在风机塔底端还人箱变负责汇流和升压。
        风力发电远程监控系统需要采集所有风机的相关数据并进行实时监控,所以需要把风电场的风机都通过工业以太网交换机组成冗余环网实现互连,在风机塔顶部的机仓内放一台交接机通过光纤与风机塔底部的交换机相连,而根据各风机塔的地理位置把机塔底部的工业以太网交换机组成冗余环网,实现风力发电远程监控系统SCADAT系统和控制系统的数据采集、分析和控制,同时提供操作人员和维护人员报警信息等。
系统需求
        (1) 实时性和可靠性要求 风力发电场监控系统是监控风电发电场各风机发电的实时监控系统,其主要功能完成风力发电场各风机及环境的实时监控,实现最大限度地有功发电,保证风电场安全、稳定运行。风力发电场监控系统的通信采用工业以太网交换机冗余环网技术确保在某处网格中断后能及时恢复。 MSTCOM工业以太网交换机的MST-Ring冗余时间≤20ms,并用具有广播风暴抑制、组播、QOS、ACL等保证数据通信的稳定、实时传输。
        (2) 抗干扰能力要求 风力发电场监控系统的通信设备安装在电厂区各个系统中,环境温度变化大,需防雨、防风、防尘、防腐及防电磁干扰等。MSTCOM的工业以太网交换机采用工业四级设计、IP40、无风扇、工作温度达-40~85℃,具ESD15KV保护及浪涌4.5KV保护。
        (3) 性能价格比要求 风力发电场监控系统的通信是一个多测点、多节点、多层次的庞大而复杂的通信网络,是一项投资大的工程。因此,通信系统的设计既要尽量降低造价,又要满足实用化要求。这就要求在保证满足实用功能的前提下,根据不同系统、不同通信层次的性能要求,采用不同的配置,尽量降低系统的造价。
      (4)低运行维护成本:要易于建设、易于使用、易于维护 风力发电场监控系统的通信之多、节点之多、覆盖面之广,决定了通信系统的建设要易于建设、易于使用和易于维护。
      (5)网络拓扑灵活 可根据现场实际应用情况拓扑不同的组网模式:冗余环网、相交环、相切环、偶合环等;
方案特点
      MSTCOM提供安全稳定的工业以太网交换机组建冗余环网通信网可以有效实现风力发电场监控系统的数据实时传输和控制,实现风力发电场监控系统安全、稳定的运行;同时也提供方便易用的网管系统。
      1、在通信设备方面:MSTCOM工业以太网交换机,采用工业四级模块化设计,可以根据实际应用需求进行精准的配置,采用工业以太网交换机MST-Ring≤20ms的冗余环网技术,组网方式非常灵活,可组成星型、环型等网络,满足风力发电现场复杂的地理环境的需求。
      2、MSTCOM工业以太网交换机通过国内、国外权威机构的检测和认证,如公安部检测、CE、FCC、ROHS等认证,工作温度为-40℃~+85℃,防护等级达到IP40,端口配置可以根据实际需求灵活配置。


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