我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。随着风力发电场的大量建设,风场信息化管理系统、风机远程监控系统也随之被大量应用。这些系统应用环境恶劣,需要管理型宽温工业交换机进行网络支持,所以中国风电市场对工业交换机的要求也越来越高。
通信网络的根本任务是解决风电场系统的实时信息交换,而网络是不可或缺的功能载体,那么构建一个可靠、实时、高效的网络体系是通信的关键之一。在风电场系统中对通信设备的要求主要体现在以下几个方面:
1、可靠性
由于电力生产的连续性和重要性,通信网络的可靠性是第一位的,应避免一个装置损坏导致通信中断。特别是数字、图像信息的多媒体技术的应用,我们会更加依赖通信网络,因此,一个可靠的通信网络是首要条件。
2、安全性
保证远程监控数据的安全性,工业交换机需要具备网络管理和安全设置功能。
3、实时性
因测控数据、保护信号、遥控命令等都要求实时传送,虽然正常工作时,通信网络内数据流不大,但出现故障时要传送大量的数据,要求信息能在通信网络上快速传送。
4、环境适应能力
风电场应用环境恶劣,长年风沙严重,昼夜、冬夏温差大,要求交换机工作温度范围较宽,拥有较高的防护等级。在风电场中存在非常强的电磁干扰,要求交换机拥有极强的抗电磁干扰能力。
在本方案中,每个风机处放置一台工业交换机,风机处的工业交换机与控制中心处的工业以太网交换机通过光纤互联形成环网,然后控制中心的工业交换机通过RJ45以太网接口分别连接两台核心工业交换机,控制中心的服务器和主机采用双网卡分别接入两台核心交换机。
环网中的工业交换机启用ERPS协议功能,实现了网络链路的冗余,保障了网络的无忧切换,网络自愈时间≤50ms。在组网中启用交换机的VLAN虚拟局域网功能,将风电系统中不同的业务进行隔离,防止业务的广播风暴影响其他业务,并将交换机各业务接入端口开启广播风暴抑制功能,起到有效数据传输,无效数据抑制的作用,提高网络数据传输的安全性。同时采用QOS服务质量功能,根据不同的业务级别对交换机的接入端口进行带宽分配,提高了网络数据传输的高效性。
工业交换机拓扑图