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。風力發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境的“綠色能源”。現有風電場的建設一般較分散，而風電場經理又要了解各風場的運行情況，現有的分散監視與控制顯然不能滿足要求。

一般風電場的選址比較偏僻，地理環境比較惡劣，工作人員居住地離現場較遠，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。因為各風電場相距較遠，而每個風場內風機數量也很多，所以每個風場都需要配置一定的工作人員進行日常的巡檢維護，從而造成了人員的浪費。

風電場風機一般工作于惡劣的環境下，使其工作環境具有潮濕、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行，因而要保證對其進行實時、可靠的控制。在大型風力發電場，通常需要對幾十臺或上百臺風力發電機進行集群監控，要求構建穩定可靠、快速實時的網絡系統。

為了解決用戶的上述困惑，我們提出了風電場風機遠程監控系統方案，在幾百至幾千公里之外的城市設置了監控中心。風電公司通過該系統可以對各地的風電場的運行情況進行遠程管理，解決了風電公司以前難以對各地的風電場統一管理的問題，且可以對風電場中的多種風電機組進行統一監控，實現了風電場無人值守的目標?？蛻綦m然在幾百公里之外，卻如身臨其境。

為保障風力發電機的正常運行，期望實現預防式維護，從而大幅度減少風機故障帶來的損失，實現設備數據在以太網的高效可靠傳輸，工業以太網交換機采用G.8032環網協議，可實現5ms內環網自愈，大大提高了環網的的可靠性。

項目需求：

監控和管理風機現場，搭建監控系統，通過目前成熟的工業以太網網絡實現組網，調度中心主站直接監控風機各個站點的運行情況。

電場風機遠程監控系統方案：

風電場遠方監控系統主要對分布在不同地區風電場的風力發電機組及場內變電站的設備運行情況及生產運行數據進行實時采集和監控，使監控中心能夠及時準確地了解各風電場的生產運行狀況。風力發電場自動化集控系統包括對風電場的風力狀況和機組、風電場運行狀況數據進行采集與集中處理，提供就地操作和遠程監控人機界面，還可自動或根據管理人員反饋的指令對風電機組和風電場運行進行效率優化和安全保障控制。

風機現場實現監控功能：

a、風機塔下環境：在每個風機塔底需要安裝一臺網管型交換機設備，其中通過以太網和現場的高清網絡攝像頭以及網絡對講機等其他網絡設備連接組成局域網，其中光纖7口和8口用于組成冗余光纖環網，光纖9口用于和塔上機艙內的非網管交換機設備連接。

b、風機機艙環境：每個風機機艙內安裝一臺非網管交換機，其中光口用于和風機塔底交換機連接。其中網口連接機艙內部高清網絡攝像頭和網絡對講機等其他網絡設備。

c、中心監控室：中心監控主站通過光纖與中心交換機的光纖口9連接，接入到整個風機的內部工業以太網，及時了解整個風機各個站點運行情況。

該方案具有如下的優勢：

1、能實現各種異構風電場監測設備的數據通信、互連互通，能夠大幅提高集成效率，滿足現有的和將來不斷出現的需求;

2、屏蔽了底層設備，減少了系統通信連接和數據交換成本，使各風電場單個監測設備的更換不影響整個監測系統的運作，使子站子系統具有良好的網絡連接功能，可以根據網絡情況靈活使用網絡協議，具備同時和省級、地區級主站通信的能力;

3、降低投資風險和投資成本，允許現有風電場監測系統逐步升級改造而不是完全拋棄原來投資，而且為將來的數字化電力自動化系統改造帶來便利。

4、主站和子站間交互的風電場所有信息按標準的IEC 61850模型運作，實現信息在運行系統和其他支持系統之間的共享，減少重復建設和投資，提高設備、系統的兼容性和穩定性，降低監測成本;

5、有效利用電力系統廣泛使用的2M通信接口，讓遙測、遙調、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。

優勢：

1、該組網方案使用了環網方案大大提高了網絡的彈性，任何故障點出現對目前網絡不會造成任何影響。同時每個環網相互獨立、互不影響。

2、環網交換機具備鏈路自愈自恢復特性，保證遠程設備維護系統數據傳輸的穩定性。

3、環型網絡布線方便同時環網交換機具備快速組網、靈活組網、便于維護等特性。使得易用性更強。

4、IEEE 802.3z環網協議，即插即用，自動組網；完全分布式，不懼主控節點失效，全網恢復時間＜5ms ，能夠組建相交環、相切環等多種復雜環網結構。

5、國內首創內置鋰電池，帶鋰電池保護與充電功能，設備斷電時 鋰電可以提供5小時以上的供電，保證環網光纖線路工作正常（本功能可選配）。

6、支持多種光纖網絡結構：點對點、星型、鏈型、環網冗余，并可組合為更復雜的網絡拓撲結構支持多種光纖網絡結構。

7、交換機內建1Mbit MP-SSRAM高速內存，無阻塞設計，最大背板帶寬32GBit/S。

8、設備帶Console（CLI）網管與WEB管理平臺可以在線軟件升級，在主機端可以管理每臺從機的設備的工作狀態。

9、符合工業四級電磁兼容性要求；超強防雷功能：防雷擊，可抗感應高壓，防浪涌等無風扇高效散熱，降低修復時間。

10、以太接口與串行數據帶防雷保護，防雷達到GB/T17626.5（IEC61000-4-5）短路電流波8/20μs，開路峰值輸出電壓6KV標準。

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