威海风电控制系统的光网络双纤自愈实现

    技术设计原则：

     针对威海风电场建设的要求，我们本着经济实用、性能优越、技术先进、安全可靠的指导思想进行设计，奔婀讼低承阅苡旁健⒓际跸冉⒃诵邪踩煽康那疤嵯拢×克跫跬蹲剩苊獠槐匾淖式鹄朔选?
    1、实用性：风机控制的通信系统产品选取omate6000、omate2000满足用户的使用要求，并有多个成功案例，易安装、免维护、易管理，减少了使用者的工作强度。
    2、先进性：风机控制的通信系统设计中，充分考虑到当前计算机技术、系统控制技术、网络技术和光传输技术的发展，所采用的核心技术和产品应用具备技术先进性，满足系统的现实业务需求，并能保证系统以后的顺利升级，确保系统在国内处于领先地位。
    3、可靠性：在系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格贯彻质量条例，完全符合标书和国家、行业的有关标准，确保系统稳定、可靠、安全地运行。采用双纤自愈环网的组网方式更是保证了系统业务运行的可靠性。
    4、开放性：系统的各种接口，核心技术具有开放性，符合国际国内相关标准，设备具有很好的互操作性。综合了业界最优秀的产品、技术和服务。
    5、灵活性：本系统组网方式为双纤自愈环网，操作管理简便，维护方便。

    风电现场实现的技术方案：

      对于威海风电风机控制的数据通信系统，使用Omate2000数据光端机组成多个双纤自  愈子环网（见图二），传输异步串口数据的基础，将多个子环网上联到Omate6000工业以太网光交换机组成的骨干层数据传输网（见图一）上，控制调度中心的控制计算机连接在骨干以太网上，对远端风机的RTU、PLC等数据和发出控制指令。具体结构图如下图：
图一：双纤自愈全网
 

图二： 双纤自愈子网

    方案说明：

    根据该通信系统的实际情况和所传输的数据的要求，我们使用Omate6000系列工业以太网光交换机组建了该光纤传输网络。
    在该系统骨干通讯网由Omate6000组成双纤自愈环网上串6个由omate2000组成的业务子环网，每个子环网内的结点数量为5～10个omate2000,这样，这六个环网，均具有极快速系统自愈能力，其自愈时间在30ms以内。
    在控制中心，一共安装了6台Omate6000工业以太网光交换机和一台普通多口网络交换机，6台Omate6000的网络接口和普通交换机的网络接口连接，控制计算机的网络接口也和普通交换机的网络接口连接，这样负责各种业务管理和通讯的计算机通过普通交换机和每个环网通信，完成了和每个结点通信的要求。所有的数据管理和传输通过风力发电的控制系统的各种设备和软件实现。而Omate6000工业以太网光交换机的管理则由omate专业网管软件来完成。

    光纤双环自愈通信系统的工作流程：
    建设了整个风电项目的光纤通讯网络，在整个电厂内部，各个结点之间通过光纤通讯。在每个结点需要使用8个以太网接口的情况下，所有的光交换机均使用导轨式Omate6000光交换机，该设备体积小，占用空间少，安装简单方便。所有的数据光端机组网分为个6子网，组建了6个双纤自愈环网，在某台工业交换机、数据光端机断电或者故障的情况下，不影响其他交换设备间的通讯并保证切换时间在30ms以内，即交换机之间组成了2层和2层以上的光纤环网，能够自动寻找合适路由和切换判断故障光路。Omate6000系列交换机支持生成树协议和多种VLAN划分，支持IEEE 802.1Q协议，可以在结点和服务器之间建立私有通道，即结点不能相互访问，服务器权限最高，而各结点内部的端口可以相互访问，同时网管软件具有管理权限划分，不同的管理权限操作权限也不相同。中心端为数据传输的主控端，在控制中心安装一台多口网络交换机，中心端就可以进入任意的冗余环网。

    方案特殊优势：

     威海风电场中应用的Omate以太网交换机和数据光端机具备独特光口、网口的状态及性能系统自检功能；光纤双环自愈通信系统有极快冗余倒换时间（节点间<1ms，网络倒换时间< 10ms）；配置了报警输出：继电器输出指示设备故障；工作温在-40℃～+80℃，适应中国北方高寒，也适应南方酷热；工作湿度在5%～95%，不怕梅雨季节；包装采用IP40防护，铝质外壳，重量轻，为风机制造商节省宝贵的空间、重量；安装方式可以是 壁挂、导轨及机架方式，为集成商节省人力和时间；电磁兼容性通过国家IEC-61000-4-2（静电ESD）3级、IEC-61000-4-4（电快速脉冲群EFT）3级、IEC-61000-4-5（浪涌Surge）3级，适应各种变速风机的环境；该产品的平均寿命MTBF是302,000小时，可以让风机运行高枕无忧。

    结束语：

    威海风电场采用Omate双纤自愈环网技术稳定、安全、可靠运行近2年时间，证明双纤自愈环网技术在风电行业的先进性和实用性，象Omate一样国产、精品、实时的工业以太网光交换机，完全可以替代目前市场上占主导地位的国外同类产品，同时双纤自愈环网技术已经走进风电行业的厂家、业主的后续风电项目当中。