风电网络解决方案

风电作为无燃料消耗，无污染，储量无限的能源，正受到广泛的关注。

系统要求

· 适应风电场广阔的距离
·适应恶劣的EMC/EMI环境
·对极限温度，尘土，潮湿以及振动的防护能力
·在极低温度下的启动能力
·支持长距离可靠的通信
·全站统一时钟支持实时监控和事件追溯

 

系统拓扑

选择理由

· 极低温度（-40℃）下正常启动
· 支持 IEC62439-6/DRP，提供小于 20ms 的环形网络故障自愈，保证网络可靠性
· 统一的管理软件BYvision 提供实时的网络监控和管理BYExplorer管理工具，支持IP 地址的批量管理
· 支持110/220AC/DC 高压电源的卡轨式产品
· 支持默认配置一键恢复
· 光口方案提供至风塔顶部以及冗余环网的光纤连接
· PCB涂覆提供防尘、防潮、防腐蚀能力
· 小尺寸设计，安装更加便捷
· 绿色低功耗设计
· 多个风电厂的现场使用
· 高精度时钟服务器支持多种授时信号和网络授时服务

 

配电自动化网络解决方案

配电自动化是智能电网的重要组成部分，它利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，集成配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的检测、保护、控制和配电管理。对于提高电网运行效率和系统的可靠性至关重要，帮助降低电力中断时间和频率，加快供电恢复时间，降低运营成本，增强资产利用和保护。

系统要求

•  通信设备多安装于户外环境，要求设备具有适应不同地区环境的能力，高温 / 低温启动和运行、防潮、防尘，并需达到电力行业中对电磁兼容性的要求
• 城市级核心及骨干网络需提供路由功能，实现区域划分与互通，并有效利用IP地址资源
• 通信系统需提供故障隔离和快速恢复功能
• 系统承载遥信、遥控、遥视、遥调等多种类型业务，不同业务类型对实时性要求不一，通信系统需提供QoS服务，在借助SDH系统的项目中，可考虑为不同业务数据提供独立的通道
• 通信设备安装在开放环境，需提高足够的安全性能，以防止非法入侵和破坏
• 通信设备需满足不同接口设备的接入
• 设备数量大，需提供有效的管理平台，对通信系统实现实时、便捷的管理
• 便于建设、维护(MTTR)和扩展
• 通信网络要易于扩展，并且不影响现有的网络结构

系统拓扑

 

选择理由

•  完整的网络解决方案，基于三层和二层工业以太网设备构建结构层次清晰的通信系统
• 以变电站为区域骨干节点，构建环形接入层网络，采用BY-Ring协议实现冗余，毫秒级故障恢复时间
• 支持基于VLAN的冗余协议，可依据业务类型构建独立的冗余网络，为不同业务提供独立的通信通道
• 设备支持SSH/SSL/SNMP/IEEE802.3x/ACL 等管理、访问和数据过滤方面的安全功能，有效防止非法入侵和控制通信系统内数据的有效性
•支持多种电源 (24DC/48DC/110DC/ 220AC/DC)输入 
• 提供图形化管理平台，BYVision专用网络管理软件，实现对全网设备的有效管理
• 宽范围的工作温度，特色的散热设计，使设备可稳定的工作在-40~85℃环境。同时满足IP40及以上防护等级，有较强防尘能力
• EMC四级电磁抗扰性，可适应电力行业特有的应用环境

 

风电机组综合监测和维保系统主要完成对组成风电机组的各系统设备的运行状态进行监控。从监测对象来分又分为电气设备监测、机械设备的监测、油品综合监测和环境综合监测等。

风电机组综合监测和维保系统状态数据的获取主要通过塔顶安装的诊断设备完成。该设备集信号采集、信号处理、故障实时诊断、数据存储、数据传输等功能与一体。每个风电机组安装一个即可完成对风机状态、环境和油品的监测。

   项目需求

风电机组综合监测设备配备两颗8核主频1.6GHz工业级 PowerPC CPU，操作系统采用嵌入式Linux操作系统。主要完成对整个设备的控制和信号处理、特征提取、状态诊断和数据传输等功能。内置数据采集单元32路并行且隔离的模拟输入和8路数字输入的数据采集通道，每个模拟通道的采样率支持从32kbps到250kbps可调，每个采样点支持16bit采样分别率主要完成信号的采集。内置数据存储配备两个128GB工业级高防震电子硬盘，用以完成软件和数据的存储。通信和传输单元支持2个1Gbps M12工业以太网接口或光纤接口，一个无线通信单元，通信模块WLAN，2G/3G/4G或WIMAX标准可选。

风电机组运行状态在线监测与故障诊断子系统功能：

1 ） 能够连续监测风电机组运行过程中的冲击、振动、转速等参数，并自动存储；

2 ） 在线监测风电机组运行时主传动链（主轴、齿轮箱、发电机）上各轴承、齿轮的运行状态，发现轴承、齿箱故障的早期征兆，精确定位故障部件、故障类型以及严重程度，并通过故障诊断专家系统软件 自动报警或提示；

3 ） 在线监测风电机组运行时主轴、齿轮箱、发电机等部件垂直与水平方的振动，以及齿轮箱输出轴与发电机输入轴的动态不对中状态，实时绘制振动的时域、频域数据波形和不对中轴心轨迹图；

4 ） 在线监测风电机组运行时联轴器的运行状态，发现联轴器的早期失效征兆；

5 ）   具备冲击、振动原始和趋势数据分析功能；

6 ）   具备报警结果与统计分析、报表输出功能；

7 ）   具备轴承、齿轮参数配置以及查询功能；

8 ） 具备机载系统的自检功能。自检内容主要包括机载系统的存储空间 信息、网络通信状态、串口通信状态、传感网络状态及内部硬件信息。若自检存在异常，则给出提示信息；

9 ）   在具备 Internet 网络条件的情况下，可实现远程监测、数据分析等功能。

10 ）油品状态综合监测（包括：铁磁性磨粒、水份和油品）等实时监测；

11 ）电气设备综合监测（集成已有或新装）；

12 ）风电机组运行环境（温度、湿度、气压、风速）等实时监测。

 

实现的可选功能如下：

1 ）   在线监测发电机接地电刷接触异常以及电刷、滑环的磨损情况；

2 ）   在线监测齿轮箱高速轴的轴向窜动或齿轮箱整体的轴向位移；

3 ）   在能够获取偏航角的前提下，在线监测塔筒顶部的晃度以及倾斜角 度，并通过故障诊断专家系统软件自动报警或提示。在能够获取风速或功率的前提下，具备塔架晃度与风速或功率的相关趋势分析功能；

4 ）   在线监测塔架紧固螺栓松动、裂纹等重大故障；

5 ）   在线监测叶轮、叶片重大破损故障；

6 ）   具备轴向位移原始和趋势数据分析功能。

 

方案拓扑

风电机组综合监测和维保系统的系统构成