威海風(fēng)電場建設(shè)的需求：2006年4月，龍源集團(tuán)著手建設(shè)威海風(fēng)電場，同時考慮到設(shè)計風(fēng)機(jī)控制的通信網(wǎng)絡(luò)。按照規(guī)劃的要求，在風(fēng)電場各個結(jié)點之間通過光纖通訊,每個結(jié)點（風(fēng)機(jī)）需要多個RJ45接口（目前僅使用3個）。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)之間采用雙層冗余環(huán)網(wǎng)機(jī)制,在某臺交換機(jī)斷電情況下,不影響其他交換機(jī)設(shè)備間的通訊,切換時間要短，交換機(jī)之間能自動尋找合適路由和切換判斷故障光路。風(fēng)機(jī)通訊的數(shù)據(jù)量不大，各個站點之間使用異步數(shù)據(jù)接口即可完成工作。結(jié)點與中心控制室的服務(wù)器之間能建立私有通道，即結(jié)點不能相互訪問，服務(wù)器權(quán)限最高，可訪問網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點。工業(yè)防護(hù)等級在IP40以上。整個通信系統(tǒng)通過多個冗余光纖以太網(wǎng)連接。整個通信系統(tǒng)需要充分考慮產(chǎn)品間的兼容性問題，要求網(wǎng)絡(luò)層次分明，系統(tǒng)的各個部分都能很好的協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的工作，把系統(tǒng)各個部分的性能充分發(fā)揮，堅決杜絕資源浪費等現(xiàn)象。

　　技術(shù)設(shè)計原則：針對威海風(fēng)電場建設(shè)的要求，我們本著經(jīng)濟(jì)實用、性能優(yōu)越、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的指導(dǎo)思想進(jìn)行設(shè)計，同時兼顧系統(tǒng)性能優(yōu)越、技術(shù)先進(jìn)、運行安全可靠的前提下，盡量縮減投資，避免不必要的資金浪費。

　　1、 實用性：風(fēng)機(jī)控制的通信系統(tǒng)產(chǎn)品滿足用戶的使用要求，并有多個成功案例，易安裝、免維護(hù)、易管理，減少了使用者的工作強(qiáng)度。

　　2、 先進(jìn)性：風(fēng)機(jī)控制的通信系統(tǒng)設(shè)計中，充分考慮到當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光傳輸技術(shù)的發(fā)展，所采用的核心技術(shù)和產(chǎn)品均具備技術(shù)先進(jìn)性，滿足系統(tǒng)的現(xiàn)實業(yè)務(wù)需求，并能保證系統(tǒng)以后的順利升級，確保系統(tǒng)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

　　3、 可靠性：在系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選型、調(diào)試、安裝等環(huán)節(jié)都將嚴(yán)格貫徹質(zhì)量條例，完全符合標(biāo)書和國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全地運行。采用雙纖自愈環(huán)網(wǎng)的組網(wǎng)方式更是保證了系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行的可靠性。

　　4、 開放性：系統(tǒng)的各種接口，核心技術(shù)具有開放性，符合國際國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備具有很好的互操作性。綜合了業(yè)界最優(yōu)秀的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。

　　5、 靈活性：本系統(tǒng)組網(wǎng)方式為雙纖自愈環(huán)網(wǎng)，操作管理簡便，維護(hù)方便。

　　6、 可擴(kuò)展性：骨干網(wǎng)是基于冗余TCP/IP協(xié)議設(shè)計的對等網(wǎng)結(jié)構(gòu) 的大系統(tǒng)，所以今后系統(tǒng)擴(kuò)容極其方便。無論是業(yè)務(wù)子網(wǎng)內(nèi)的接入點及業(yè)務(wù)種類的增加，還是業(yè)務(wù)子網(wǎng)數(shù)量的增加，都只需增加相應(yīng)的設(shè)備，即可方便地接入現(xiàn)有系統(tǒng)。從而大大方便了用戶并節(jié)約了投資。

風(fēng)電現(xiàn)場實現(xiàn)的技術(shù)方案：

　　在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中按控制功能可分為：連續(xù)調(diào)節(jié)控制、順序控制（SCS）、數(shù)據(jù)采集（DAS）、聯(lián)鎖保護(hù)、管理和信息處理。針對于威海風(fēng)電廠機(jī)組分布廣，地理條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣（溫度范圍：-30～60度，高電磁干擾）的現(xiàn)場情況，我們選用可靠極高的工業(yè)級設(shè)備構(gòu)建其數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)圖如下圖：

　　1. 網(wǎng)絡(luò)層

　　網(wǎng)絡(luò)層采用工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)，構(gòu)建基于TCP/IP協(xié)議骨干層冗余環(huán)網(wǎng)。全網(wǎng)具有極快速系統(tǒng)自愈能力，其自愈時間在30ms以內(nèi)。

　　光纖雙環(huán)自愈通信系統(tǒng)的工作流程：

　　雙纖自愈環(huán)網(wǎng)正常工作時，數(shù)據(jù)流是占用主用通道，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中某臺工業(yè)交換機(jī)、數(shù)據(jù)光端機(jī)斷電或者故障的情況下，系統(tǒng)能夠自動切換到備用通道上，完成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。切換時間在30ms以內(nèi)，最大限度的保證了系統(tǒng)的健壯性。骨干傳輸網(wǎng)按照不同的業(yè)務(wù)，進(jìn)行基于802.1Q Tag VLAN 劃分。為了實現(xiàn)不同VLAN間的相互訪問，在集中控制層配置一臺三層交換機(jī)?？刂浦行牡墓ぷ髡具B接在骨干以太網(wǎng)上，可以訪問系統(tǒng)中的任一節(jié)點。

　　2. 現(xiàn)場控制層

　　在現(xiàn)場控制層有現(xiàn)場控制器，傳感器，執(zhí)行器等終端設(shè)備，采用數(shù)據(jù)光端機(jī)，構(gòu)建基于RS232低速數(shù)據(jù)的現(xiàn)場接入網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場控制層之間通過風(fēng)力機(jī)現(xiàn)場工作站實現(xiàn)橋接。

　　3. 集中控制層：

　　集中控制層包括：操作員站，工程師站，數(shù)據(jù)存儲打印站。集中對各分散風(fēng)力機(jī)和變電站的監(jiān)視和操作。

　　方案特殊優(yōu)勢：威海風(fēng)電場中應(yīng)用的以太網(wǎng)交換機(jī)和數(shù)據(jù)光端機(jī)具備獨特光口、網(wǎng)口的狀態(tài)及性能系統(tǒng)自檢功能;光纖雙環(huán)自愈通信系統(tǒng)有極快冗余倒換時間（節(jié)點間<1ms，網(wǎng)絡(luò)倒換時間< 10ms）;配置了報警輸出：繼電器輸出指示設(shè)備故障;工作溫在-40℃～+80℃，適應(yīng)中國北方高寒，也適應(yīng)南方酷熱;工作濕度在5%～95%，不怕梅雨季節(jié);包裝采用IP40防護(hù)，鋁質(zhì)外殼，重量輕，為風(fēng)機(jī)制造商節(jié)省寶貴的空間、重量;安裝方式可以是 壁掛、導(dǎo)軌及機(jī)架方式，為集成商節(jié)省人力和時間;電磁兼容性達(dá)到EC-61000-4-2/3/4/5/6/8/11、 EN 55022四級，抗振動和沖擊能力強(qiáng)，適應(yīng)各種變速風(fēng)機(jī)的環(huán)境;該產(chǎn)品的平均壽命MTBF是302,000小時，可以讓風(fēng)機(jī)運行高枕無憂。

結(jié)束語：

威海風(fēng)電場采用Omate雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)穩(wěn)定、安全、可靠運行近2年時間，證明雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)在風(fēng)電行業(yè)的先進(jìn)性和實用性，象Omate一樣國產(chǎn)、精品、實時的工業(yè)以太網(wǎng)光交換機(jī)，完全可以替代目前市場上占主導(dǎo)地位的國外同類產(chǎn)品，同時雙纖自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的廠家、業(yè)主的后續(xù)風(fēng)電項目當(dāng)中。